Bir elektrik motoru nasıl çalışır? Basit açıklama
E-hareketliliğin ortaya çıkmasıyla birlikte elektrik motorları konusu da giderek önem kazanmaktadır. Peki böyle bir motor nasıl çalışır? Bu makalede size açıklıyoruz.
Bir elektrik motoru nasıl çalışır? Manyetik alanlar ve Lorentz kuvveti açıklandı
Elektrik motoru doğanın önemli bir kuvvetini kullanır - Lorentz kuvveti. Bunun nasıl çalıştığını ve bir elektrik motorunun inşaata başlamadan önce bunu basitleştirilmiş temeller temelinde neden yapabileceğini açıklayacağız.
- Her mıknatısın iki kutbu vardır: kuzey kutbu ve güney kutbu. Manyetik kuvvetler daima kuzeyden güney kutbuna ve ferromanyetik maddelere (kobalt, demir, nikel) etki eder.
- Demir gibi katı maddeler her zaman bir mıknatısa çekilir. Bununla birlikte, iki mıknatıs varsa, aşağıdakiler geçerlidir: aynı kutuplar birbirini iter (güney ve güney kutupları, kuzey ve kuzey kutupları) - farklı kutuplar birbirini çeker (güney ve kuzey kutupları).
- Elektrik ayrıca iki farklı kutba sahiptir. Burada artı ve eksi bir kutup var. Buna elektrik yükü denir. Artı bir parçacığın pozitif yüklü olduğu anlamına gelir. Eksi bir parçacığın negatif yüklü olduğu anlamına gelir.
- Bir manyetik alan içindeki yük (artı veya eksi) üzerindeki etkiye Lorentz kuvveti denir. Basitçe söylemek gerekirse: Manyetik kuzey kutbu artı yükü iter ve eksi yükü çeker. Manyetik güney kutbu artı yükü çeker ve eksi yükü iter.
- Her elektrik motoru buna dayanır. Kalıcı bir mıknatısın bir elektromıknatıs üzerindeki (enerjili ve bir yükü olan) manyetik etkisini kullanır.
Motorun yapısı ve işlevi
- Stator denilen bir elektrik motorunun gövdesinin altında bulunur. Kararlı bir manyetik alandan (kalıcı mıknatıs) oluşur. Bu, kuzey ve güney kutuplarının sabit bir yere sahip olduğu ve değişken olmadığı anlamına gelir.
- Rotor (lat. Rotare = dönüş) motorun kendisinde bulunur, bir şafta bağlıdır ve bu nedenle dönebilir. Elektrik manyetik alanı sürekli olarak değişir: kuzey ve güney kutupları yerleri değiştirir. Rotor stator ile çevrilidir.
- Ankraj, rotorun demir çekirdeğidir. İçinden akımın aktığı rotor bobinleri etrafına sarılır. Değişen manyetik alan bu bobinler kullanılarak oluşturulur. Armatür kalıcı bir mıknatıssa, bobin yoktur.
- Komütatör (kutup değiştirici olarak da adlandırılır) rotorun şaftına oturur. Akım içinden akar. Komütatörün görevi, rotorun manyetik alanını çevirmek ve böylece kutupları değiştirmektir. Bu her zaman belirli bir konuma ulaşıldığında olur. Kayar kontaklar, rotora akım sağlayan komütatöre bağlanır.
- Elektrik motoruna şimdi enerji verilirse, rotorda manyetik alan oluşur. Ancak o zaman dönen bir elektromıknatıs haline gelecektir.
- Yukarıda tarif edilen prensibe göre, aynı kutupların her zaman birbirini ittiği, rotor dönmeye başlar. Komütatör daima rotorun elektromanyetik alanını, rotorun kuzey kutbu ile statorun kuzey kutbu (güney kutbuna benzer) birbirine bakacak şekilde ayarlar. Basitçe söylemek gerekirse, rotorun polaritesi her yarım dönüşten sonra değiştirilir. Aksi takdirde Kuzey Kutbu ve Güney Kutbu birbirine bakacak ve motor duracaktı.
- Komütatörsüz elektrik motorunun bir çeşidi de vardır. AC motorlarda manyetik alan, rotorun hızı ile ritimde değişir. Aynı kutuplar birbirine "otomatik" bakar. Bu durumda, yapı biraz farklıdır. Temel parçalar korunur.
EFahrer.com'daki konu hakkında daha fazla bilgi
Elektrikli otomobiller hakkında her şey: Güncel testler ve bir mesafe hesaplayıcıyı e-mobilite portalı EFahrer.com'da bulabilirsiniz. Orada ayrıca elektrikli arabaların çevresinde geniş bir danışma alanı bulacaksınız.
Yakında bir atılım olacak mı? Aşağıdaki makalede, kablosuz şarjın yakında elektrikli bir arabada gerçek olup olmayacağını okuyabilirsiniz.