Innehåll
Nästan oundvikligen kommer du till en punkt i ditt liv där du kommer att möta ett olyckligt litet barn och en rörlig leksak som inte längre rör sig. Du kan ta leksaken isär, och förlita dig på din handy för att rädda dagen, men när du sitter kvar med en hög med komponenter kan du mycket väl undra hur dessa spolar av ljus tråd skapar rörelse. Trasiga leksaker åt sidan finns elektriska motorer i många av enheterna som får vårt moderna samhälle att röra sig, från bilar till klockor till kylfläkten i din dator.
Delar av en elmotor
En elektrisk motor skapar rotationsrörelse eller cirkulär rörelse. Den centrala delen av motorn är en cylinder som kallas ankaret eller rotorn. Ankaret rymmer resten av komponenterna och är också den del av motorn som snurrar. Runt ankaret finns statorn, som har isolerade trådspolar, vanligtvis koppar. När en ström appliceras på motorn genererar statorn det magnetiska fältet som driver ankaret. Beroende på motorns design kan du också hitta borstar eller fina metallfibrer som håller strömmen på motsatt sida av motorn när den snurrar.
Få det att fungera
Du kanske har lagt märke till att när du har två magneter drar motsatta poler till sig och liknande poler. Den elektriska motorn använder denna princip för att skapa vridmoment eller rotationskraft. Det är inte den elektriska strömmen i sig, utan det magnetiska fältet som skapas som genererar kraft när en elektrisk motor är i rörelse. Elektricitet som rör sig genom en tråd skapar ett cirkulärt magnetfält med tråden som källa och centrum för rotationen. När du lägger till ström bildar statorn och ankaret ett stabilt magnetfält och en elektromagnet som skjuts respektive roteras inom det fältet.
Olika typer av elmotorer
Grundmotorn körs på likström eller likström, men andra motorer kan köras på växelström eller växelström. Batterier producerar likström medan uttag i ditt hem växlar. För att en motor ska köra på växelströmsdrift krävs det två lindningsmagneter som inte rör. De förflyttar motorn genom ett fenomen som kallas induktion. Dessa induktionsmotorer är borstlösa, eftersom de inte behöver den fysiska kontakten som borsten ger. Vissa likströmsmotorer är också borstlösa och använder istället en strömbrytare som ändrar magnetfältets polaritet för att hålla motorn igång. Universalmotorer är induktionsmotorer som kan använda endera kraftkällan.
Bygga en enkel elmotor
Nu när du har de grundläggande delarna och principerna kan du spela med konceptet hemma. Gör en spiral av koppartråd med undre mätare och stick i varje ände genom en aluminiumburk för att hänga upp den. Placera en liten, stark magnet på vardera sidan av den upphängda spolen för att skapa ett magnetfält. Om du ansluter ett batteri till båda burkarna med hjälp av alligatorklämmor, blir din spole en elektromagnet och koppartrådrotorn du skapade bör börja snurra.