Back to the topics list

električni motor

Razumijevanje električnih motora

Elektromotor je uređaj koji pretvara električnu energiju u mehaničku. Koriste se u širokom spektru aplikacija, uključujući uređaje, vozila, industrijske strojeve i robote. Ova lekcija pružit će pregled rada elektromotora, njihove vrste i neka osnovna načela koja stoje iza njihovog rada.

Osnovni princip rada

Elektromotori rade na principu elektromagnetizma, koji kaže da vodič kroz koji teče struja postavljen u magnetsko polje djeluje na silu. Ovaj princip je matematički predstavljen Lorentzovom jednadžbom sile:

Gdje je \(F\) sila primijenjena na česticu, \(q\) je naboj čestice, \(E\) je električno polje, \(v\) je brzina čestice i \(B\) je magnetsko polje. U kontekstu električnih motora, ova sila stvara okretni moment na rotoru motora, uzrokujući njegovo okretanje.

Komponente elektromotora

Elektromotori se sastoje od nekoliko ključnih komponenti:

• Stator: Stacionarni dio motora koji proizvodi magnetsko polje. Može koristiti ili trajne magnete ili električne zavojnice.
• Rotor: Rotirajući dio motora koji je podvrgnut magnetskom polju koje stvara stator. Interakcija stvara rotirajuće gibanje.
• Komutator (u nekim motorima): uređaj koji mijenja smjer struje u armaturi (rotirajući svici), što pomaže u održavanju smjera vrtnje rotora.
• Četke (u nekim motorima): Provode struju iz vanjskih krugova do rotirajuće armature kroz komutator.

Vrste elektromotora

Postoji nekoliko vrsta elektromotora, ali najčešći su istosmjerni motori, izmjenični motori, indukcijski motori i istosmjerni motori bez četkica.

• Istosmjerni motori: Ovi motori rade na istosmjernu struju i koriste komutator i četke za upravljanje smjerom struje u armaturi. Poznati su po velikom startnom momentu i jednostavnoj kontroli brzine.
• AC motori: AC motori rade na izmjeničnu struju i mogu se podijeliti u dvije glavne vrste: sinkroni i asinkroni (indukcijski) motori. Indukcijski motori vrlo su česti u industrijskim primjenama zbog svoje robusnosti i jednostavnosti.
• Istosmjerni motori bez četkica: Vrsta istosmjernog motora koji se oslanja na vanjsku elektroničku sklopku za okretanje smjera struje u armaturi, eliminirajući potrebu za četkicama. Oni su učinkovitiji i imaju dulji životni vijek od brušenih istosmjernih motora.

Kako električni motori stvaraju moment

Zakretni moment koji stvara električni motor rezultat je interakcije između magnetskog polja iz statora i struje koja teče kroz rotor. Ova interakcija stvara silu na rotoru, uzrokujući njegovo okretanje. Generirani zakretni moment ( \(T\) ) može se opisati jednadžbom:

Gdje je \(F\) sila primijenjena okomito na radijus rotora \(r\) . Veličina momenta ovisi o jakosti magnetskog polja, količini struje i veličini rotora.

Primjena elektromotora

Elektromotori nalaze primjenu u raznim područjima zbog svoje učinkovitosti i svestranosti. Neke uobičajene primjene uključuju:

• Kućanski aparati: Perilice rublja, hladnjaci, klima uređaji i usisavači za rad koriste električne motore.
• Prijevoz: Električna vozila, uključujući automobile, vlakove i električne bicikle, uvelike se oslanjaju na električne motore za pogon.
• Industrijski strojevi: transporteri, pumpe, ventilatori i alatni strojevi u proizvodnim pogonima pokreću se električnim motorima.

Zaključak

Elektromotori su bitan dio moderne tehnologije, učinkovito pretvaraju električnu energiju u mehaničku. Razumijevanje njihovih osnovnih principa, komponenti i tipova pomaže u odabiru pravog motora za određenu primjenu i u uvažavanju tehnološkog napretka koji svakodnevni život čini lakšim i učinkovitijim.