Een elektromotor is een apparaat dat wordt gebruikt om elektriciteit om te zetten in mechanische energie, in tegenstelling tot een elektrische generator. Zij werken volgens de beginselen van het elektromagnetisme, waaruit blijkt dat een kracht wordt uitgeoefend wanneer een elektrische stroom in een magnetisch veld aanwezig is. Deze kracht creëert een koppel op een lus van draad die in het magnetisch veld aanwezig is, waardoor de motor gaat draaien en nuttig werk gaat verrichten. Motoren worden gebruikt in een breed scala van toepassingen, zoals ventilatoren, elektrisch gereedschap, apparaten, elektrische voertuigen en hybride auto’s.
Hoe ze werken
Motoren hebben veel verschillende onderdelen die ervoor zorgen dat ze voortdurend ronddraaien en zo nodig stroom leveren. Motoren kunnen werken op gelijkstroom (DC) of wisselstroom (AC), en beide hebben hun voor- en nadelen. In dit artikel wordt een gelijkstroommotor geanalyseerd. Om meer te lezen over wisselstroommotoren, klik hier.
De belangrijkste onderdelen van een gelijkstroommotor zijn:
- Stator: Het stationaire deel van de motor, met name de magneet. Vaak worden elektromagneten gebruikt om meer vermogen te leveren.
- Rotor: De spoel die op een as is gemonteerd en met hoge snelheden ronddraait, waardoor mechanische rotatie-energie aan het systeem wordt geleverd.
- Commutator: Dit onderdeel is essentieel in gelijkstroommotoren en is te zien in figuur 3 en 4. Zonder deze commutator zou de rotor niet continu kunnen draaien als gevolg van tegengestelde krachten die door de wisselende stroom worden opgewekt. De commutator zorgt ervoor dat de rotor kan draaien door de stroom om te keren telkens als de spoel een halve slag draait.
- Voedingsbron: Levert een elektromotorische kracht die stroom in het systeem doet vloeien.
- Borstels: Deze zijn verbonden met de aansluitklemmen van de krachtbron, waardoor elektrische stroom in de commutator kan stromen.
- DC Motor
-
Figuur 3: Een basisopstelling van een gelijkstroommotor.
-
Figuur 4: Een animatie van de motor in actie. De commutator draait zodat de rotor continu ronddraait.