Kuidas elektrimootor töötab? Lihtne seletus
E-mobiilsuse tulekuga muutub üha olulisemaks ka elektrimootorite teema. Kuid kuidas selline mootor töötab? Selgitame seda teile selles artiklis.
Kuidas elektrimootor töötab? Selgitati magnetvälja ja Lorentzi jõudu
Elektrimootor kasutab olulist loodusjõudu - Lorentzi jõudu. Selgitame, kuidas see töötab ja miks elektrimootor saab seda teha lihtsustatud põhitõdede alusel enne ehituse alustamist.
- Igal magnetil on kaks poolust: põhjapoolus ja lõunapoolus. Magnetjõud toimivad alati põhjast lõunapoolusele ja nn ferromagnetilistele ainetele (koobalt, raud, nikkel).
- Tahked materjalid, näiteks raud, tõmbavad alati magneti poole. Kui seal on kaks magnetit, kehtib siiski järgmine: samad postid tõrjuvad üksteist (lõuna- ja lõunapoolused, põhja- ja põhjapoolused) - erinevad poolused tõmbavad üksteist (lõuna- ja põhjapoolused).
- Elektril on ka kaks erinevat poolust. Siin on pluss ja miinus poolus. Seda nimetatakse elektrilaenguks. Pluss tähendab, et osake on positiivselt laetud. Miinus tähendab, et osake on negatiivselt laetud.
- Magnetvälja mõju laengule (pluss või miinus) nimetatakse Lorentzi jõuks. Lihtsamalt öeldes: magnetiline põhjapoolus tõrjub plusslaengu ja tõmbab ligi miinuslaengu. Magnetiline lõunapoolus meelitab plusslaengu ja tõrjub miinuslaengu.
- Iga elektrimootor põhineb sellel. See kasutab püsimagneti magnetilist mõju elektromagnetile (mis on pingestatud ja omab laengu).
Mootori struktuur ja funktsioon
- Niinimetatud staator asub elektrimootori korpuse all. See koosneb stabiilsest magnetväljast (püsimagnetist). See tähendab, et põhja- ja lõunapoolustel on kindel koht ja need ei ole muutlikud.
- Rootor (lat. Rotare = pööre) asub mootoris eneses, see on kinnitatud võlli külge ja on seetõttu pööratav. Selle elektriline magnetväli muutub pidevalt: põhja- ja lõunapoolused vahetavad kohti. Rootorit ümbritseb staator.
- Ankur on rootori rauasisüdamik. Rootori mähised, mille kaudu vool voolab, on selle ümber keritud. Muutuv magnetväli luuakse nende mähiste abil. Kui armatuur on püsimagnet, pole mähiseid.
- Kommutaator (mida nimetatakse ka poolusmuutjaks) istub rootori võllil. Sellest voolab vool. Kommutaatori ülesandeks on rootori magnetvälja pööramine ja seega pooluste vahetamine. See juhtub alati teatud positsioonile jõudmisel. Kommutaatori külge on kinnitatud libisevad kontaktid, mis varustavad rootorit vooluga.
- Kui elektrimootor on nüüd pingestatud, koguneb rootori magnetväli. Ainult sel juhul muutub see pöörlevaks elektromagnetiks.
- Eespool kirjeldatud põhimõtte kohaselt, et samad postid tõrjuvad alati üksteist, hakkab rootor pöörlema. Kommutaator seab rootori elektromagnetilise välja alati selliselt, et rootori põhjapoolus ja staatori põhjapoolus (analoogselt lõunapoolusega) on üksteise vastas. Lihtsamalt öeldes muutub rootori polaarsus iga poole pöörde järel. Vastasel juhul seisaksid põhjapoolus ja lõunapoolus üksteise vastas ja mootor seiskub.
- Samuti on olemas variant elektrimootorist ilma kommutaatorita. Vahelduvvoolumootorite korral muutub magnetväli rootori kiirusega rütmis. Samad postid asetsevad üksteise vastas "automaatselt". Sellisel juhul on struktuur mõnevõrra erinev. Põhiosad säilitatakse.
Pikemalt selle teema kohta EFahrer.com
Kõik elektriautode kohta: praegused testid ja vahemiku kalkulaatori leiate meie e-mobiilsuse portaalilt EFahrer.com. Seal leiate ka suure nõuandeala elektriautode ümber.
Kas varsti toimub läbimurre? Järgmisest artiklist saate lugeda, kas traadita laadimine võib elektriautos peagi reaalsuseks saada.