Hoe werkt een elektromotor?

Elektromotoren. Hoe gebruiken ze elektriciteit om te draaien? Laten we het stap voor stap bekijken om te begrijpen hoe het werkt. Onderwerpen die in deze video aan bod komen: stroomkringen, stroom, magneten, elektromagneten, anker, borstels, stator en rotor. Deze video behandelt alleen gelijkstroommotoren (DC motoren).

Hoe werkt een elektromotor? Hoe zetten ze elektriciteit om in rotatie?

Elektromotoren kunnen behoorlijk mysterieus lijken! Hoe gebruiken ze elektriciteit om te beginnen met draaien? Laten we het stap voor stap afbreken om te begrijpen hoe het werkt. In dit artikel worden de volgende onderwerpen behandeld: circuits, stroom, magneten, elektromagneten, anker, commutator, borstels, stator en rotor. Dit artikel behandelt alleen gelijkstroommotoren.

Begrijpen van circuits en stroom

Het beginpunt voor het begrijpen van de werking van een elektromotor is het begrijpen van elektrische circuits en stroom. Een circuit is een gesloten pad waardoor elektrische stroom kan lopen. De stroom is een stroom van elektrische ladingen, meestal elektronen, die door een geleider, zoals een draad, bewegen. De stroom wordt gemeten in ampère (A) en wordt gegenereerd door een spanning, gemeten in volt (V), die wordt aangelegd over de uiteinden van de geleider.

Het belang van magneten en elektromagneten

Magneten en elektromagneten zijn essentiële componenten van een elektromotor. Een magneet heeft twee polen, een noordpool en een zuidpool, en er is een magnetisch veld tussen deze twee polen. Wanneer een elektrische stroom door een draad loopt, genereert het ook een magnetisch veld rond de draad. Dit principe wordt gebruikt om een elektromagneet te creëren, een type magneet waarvan het magnetische veld kan worden in- en uitgeschakeld door de stroom aan of uit te zetten.

De rol van het anker en de commutator

Het anker is het draaibare deel van de elektromotor dat het magnetisch veld van de elektromagneet gebruikt om te draaien. Het bestaat uit een kern van ijzer of een ander magnetisch materiaal, omwikkeld met een spoel van draad. Wanneer de stroom door de draad loopt, wordt het anker een elektromagneet en creëert het een magnetisch veld dat reageert op het magnetische veld van de stator, het vaste deel van de motor. De commutator is een schakelaar die de richting van de stroom door het anker omkeert wanneer het halverwege een draai is, zodat het anker kan blijven draaien in dezelfde richting.

Het functioneren van de borstels in de elektromotor

De borstels zijn stukken geleidend materiaal, meestal van koolstof, die in contact staan met de commutator. Ze zorgen voor een elektrische verbinding tussen de commutator en de externe stroombron, zodat de stroom door het anker kan lopen. Doordat de borstels in contact blijven met de commutator terwijl het anker draait, kan de stroom constant door het anker lopen, waardoor het magnetisch veld behouden blijft en het anker kan blijven draaien.

De stator en de rotor

De stator is het vaste deel van de elektromotor dat een magnetisch veld genereert dat het anker doet draaien. Het bestaat uit een aantal magneten of elektromagneten die rondom de rotor zijn geplaatst, het draaibare deel van de motor. De rotor is meestal gemaakt van een magnetisch materiaal en heeft een as waaraan het anker is bevestigd. Wanneer de stroom door de stator loopt, wordt er een magnetisch veld gecreëerd dat het anker aantrekt en het doet draaien.

Werking elektromotor – samenvattend

Een elektromotor werkt door het gebruik van elektrische stroom om een magnetisch veld te creëren dat een draaibeweging genereert. De belangrijkste componenten van een elektromotor zijn het anker, de commutator, de borstels, de stator en de rotor. Het anker en de commutator werken samen om een draaibaar elektromagnetisch veld te creëren, de borstels zorgen voor een constante stroom door het anker, en de stator en de rotor werken samen om een draaiende beweging te genereren.

Het begrijpen van de werking van een elektromotor is van vitaal belang voor ingenieurs en andere professionals die betrokken zijn bij het ontwerp, de bouw en het onderhoud van machines en apparaten die gebruikmaken van deze motoren. Met een grondige kennis van de principes en componenten van elektromotoren, kan men beter geïnformeerde beslissingen nemen over het ontwerp en de werking van deze apparaten, en kan men bijdragen aan de ontwikkeling van efficiëntere en effectievere technologieën.

Lees ook:

• Hoe werkt een onderzeeër? (video)
• Hoe maak je een bowlingbal? (video)
• Industriële netwerken in transitie: Nut of noodzaak? (explainer video)
• Een kijkje achter de schermen bij Boston Dynamics (video)