איך עובד מנוע חשמלי? הסבר פשוט
עם כניסת הניוד האלקטרוני, נושא המנועים החשמליים הופך להיות חשוב יותר ויותר. אבל איך מנוע כזה עובד? אנו מסבירים לך את זה במאמר זה.
איך עובד מנוע חשמלי? הסבירו שדות מגנטיים וכוח לורנץ
המנוע החשמלי עושה שימוש בכוח חיוני של הטבע - כוח לורנץ. נסביר כיצד זה עובד ומדוע מנוע חשמלי יכול לעשות זאת על בסיס יסודות פשוטים יותר לפני שנכנס לבנייה.
- לכל מגנט שני קטבים: הקוטב הצפוני והקוטב הדרומי. הכוחות המגנטיים פועלים תמיד מצפון לקוטב הדרומי ועל מה שמכונה חומרים פרומגנטיים (קובלט, ברזל, ניקל).
- חומרים מוצקים כמו ברזל נמשכים תמיד למגנט. אם קיימים שני מגנטים, לעומת זאת, הדברים הבאים תקפים: אותם קטבים דוחים זה את זה (קטבים דרום ודרום, קטבים צפון וצפון) - קטבים שונים מושכים זה את זה (קטבים דרום וצפון).
- לחשמל יש גם שני קטבים שונים. יש כאן עמוד פלוס ומינוס. זה נקרא מטען חשמלי. פלוס פירושו שחלקיק טעון חיובי. מינוס פירושו שחלקיק טעון שלילי.
- ההשפעה בתוך שדה מגנטי על מטען (פלוס מינוס) נקראת כוח לורנץ. במילים פשוטות: הקוטב הצפוני המגנטי דוחה את מטען הפלוס ומושך את המטען המינוס. הקוטב הדרומי המגנטי מושך את מטען הפלוס ודוחה את המטען המינוס.
- כל מנוע חשמלי מבוסס על זה. הוא משתמש בהשפעה המגנטית של מגנט קבוע על אלקטרומגנט (שהוא מופעל ובעל מטען).
מבנה ותפקוד המנוע
- הסטטור כביכול ממוקם מתחת לדיור של מנוע חשמלי. זה מורכב משדה מגנטי יציב (מגנט קבוע). המשמעות היא שלקוטבי הצפון והדרום יש מקום קבוע ואינם משתנים.
- הרוטור (Lat. Rotare = Turn) ממוקם במנוע עצמו, הוא מחובר לפיר ולכן הוא מסתובב. השדה המגנטי החשמלי שלו משתנה ללא הרף: הקוטבים הצפוניים והדרומיים מחליפים מקומות. הרוטור מוקף על ידי הסטטור.
- העוגן הוא ליבת הברזל של הרוטור. סלילי הרוטור, דרכם זורם הזרם, מתפתלים סביבו. השדה המגנטי המשתנה בנוי באמצעות סלילים אלה. אם המדגם הוא מגנט קבוע, אין סלילים.
- המתנעה (המכונה גם מחליף מוט) יושבת על ציר הרוטור. הזרם זורם דרכו. משימתו של הקומולטטור היא להפוך את השדה המגנטי של הרוטור ובכך להחליף את הקטבים. זה תמיד קורה כשמגיעים לעמדה מסוימת. אנשי קשר הזזה מחוברים לתנודה המספקת לרוטור זרם.
- אם המנוע החשמלי מופעל כעת, השדה המגנטי מצטבר ברוטור. רק אז הוא יהפוך לאלקטרומגנט מסתובב.
- על פי העיקרון שתואר לעיל כי אותם קטבים תמיד דוחים זה את זה, הרוטור מתחיל להסתובב. הקומוטטור מגדיר תמיד את השדה האלקטרומגנטי של הרוטור כך שהקוטב הצפוני של הרוטור וקוטב הצפון של הסטטור (המקביל לקוטב הדרומי) פונים זה אל זה. במילים פשוטות, הקוטביות של הרוטור משתנה לאחר כל חצי סיבוב. אחרת הקוטב הצפוני והקוטב הדרומי היו פונים זה לזה והמנוע היה נעצר.
- יש גם גרסה של המנוע החשמלי ללא קומוטטור. עם מנועי זרם חילופין, השדה המגנטי משתנה בקצב עם מהירות הרוטור. אותם קטבים פונים זה לזה "אוטומטית". במקרה זה, המבנה שונה במקצת. החלקים הבסיסיים נשמרים.
עוד בנושא ב- EFahrer.com
כל מה שקשור למכוניות חשמליות: תוכלו למצוא בדיקות עדכניות ומחשבון טווח בפורטל הניידות האלקטרוני שלנו EFahrer.com. שם תוכלו למצוא גם אזור מייעץ גדול סביב מכוניות חשמליות.
האם תהיה פריצת דרך בקרוב? במאמר שלפניכם תוכלו לקרוא האם טעינה אלחוטית יכולה להפוך במהרה למציאות במכונית חשמלית.