Kako deluje elektromotor? Preprosta razlaga
S pojavom e-mobilnosti postaja vse pomembnejša tudi tema elektromotorjev. Toda kako deluje tak motor? Pojasnjujemo vam ga v tem članku.
Kako deluje elektromotor? Razložena magnetna polja in Lorentzova sila
Elektromotor uporablja bistveno silo narave - Lorentzovo silo. Pojasnili bomo, kako to deluje in zakaj lahko elektromotor to naredi na podlagi poenostavljenih osnov, preden se lotimo sestavljanja.
- Vsak magnet ima dva pola: severni in južni pol. Magnetne sile vedno delujejo od severa do južnega pola in na tako imenovane feromagnetne snovi (kobalt, železo, nikelj).
- Trdni materiali, kot je železo, vedno pritegnejo magnet. Če sta prisotna dva magneta, velja naslednje: isti polovi se odbijajo drug drugega (južni in južni pol, severni in severni pol) - različni polovi se med seboj privlačijo (južni in severni pol).
- Električna energija ima tudi dva različna pola. Tu sta plus in minus pol. Temu pravimo električni naboj. Plus pomeni, da je delček pozitivno nabit. Minus pomeni, da je delček negativno nabit.
- Učinek znotraj magnetnega polja na naboj (plus ali minus) se imenuje Lorentzova sila. Preprosto povedano: Magnetni severni pol odbija pozitivni naboj in privlači minus naboj. Magnetni južni pol privlači plus naboj in odbija minus naboj.
- Vsak elektromotor temelji na tem. Uporablja magnetni učinek trajnega magneta na elektromagnet (ki je energijski in ima naboj).
Zgradba in funkcija motorja
- Tako imenovani stator se nahaja pod ohišjem električnega motorja. Sestavljen je iz stabilnega magnetnega polja (trajni magnet). To pomeni, da imata severni in južni pol fiksno mesto in nista spremenljiva.
- Rotor (lat. Rotare = obrat) je nameščen v samem motorju, pritrjen je na gred in je zato vrtljiv. Njegovo električno magnetno polje se nenehno spreminja: severni in južni pol menjata mesta. Rotor je obkrožen s statorjem.
- Sidro je železno jedro rotorja. Okoli tuljave rotorja, skozi katere teče tok, so navite okoli njega. Spreminjajoče se magnetno polje je sestavljeno s pomočjo teh tuljav. Če je armatura stalni magnet, tuljav ni.
- Komutator (imenovan tudi izmenjevalec polov) sedi na gredi rotorja. Skozi tok teče tok. Naloga komutatorja je vrtenje magnetnega polja rotorja in s tem izmenjava polov. To se vedno zgodi, ko je dosežen določen položaj. Drsni kontakti so pritrjeni na komutator, ki napajajo rotor s tokom.
- Če je elektromotor zdaj napolnjen, se magnetno polje nabere v rotorju. Šele takrat bo postal vrteči elektromagnet.
- Po zgoraj opisanem načelu, da se isti drogovi vedno odbijajo, se rotor začne vrteti. Komutator vedno nastavi elektromagnetno polje rotorja tako, da sta severni pol rotorja in severni pol statorja (analogen južnemu polu) obrnjena drug proti drugemu. Preprosto povedano, polarnost rotorja se spremeni po vsakem pol-zasuku. V nasprotnem primeru bi se severni in južni pol obrnil drug proti drugemu in motor bi se ustavil.
- Obstaja tudi različica elektromotorja brez komutatorja. Pri izmeničnih motorjih se magnetno polje spreminja v ritmu s hitrostjo rotorja. Isti drogovi se med seboj "samodejno" soočijo. V tem primeru je struktura nekoliko drugačna. Osnovni deli so zadržani.
Več o tej temi na EFahrer.com
Vse o električnih avtomobilih: trenutne teste in kalkulator dosega najdete na našem portalu e-mobilnosti EFahrer.com. Tam boste našli tudi veliko svetovalno območje okoli električnih avtomobilov.
Se bo kmalu zgodil preboj? V naslednjem članku si lahko preberete, ali bi lahko brezžično polnjenje kmalu postalo resničnost v električnem avtomobilu.