Vloga in pomen električnega motorja
Vloga in pomen električnega motorja
Električni motor (elektromotor) je naprava, ki spreminja električno energijo v mehansko. V osnovi jih delimo na izmenične in enosmerne motorje. Med enosmernimi motorji ločimo motorje s krtačkami in tiste brez njih. Osnovni sestavni deli so elektromagnet, stator, rotor in komutator s krtačkami. Enosmerni motorji s krtačkami se najpogosteje uporabljajo pri električnih orodjih, gospodinjskih aparatih, v robotiki in drugih napravah, kjer imamo opravka s spremenljivo hitrostjo.
Električni motor je naprava, ki spreminja električno energijo v mehansko. Poznamo izmenične in enosmerne motorje. Enosmerne motorje delimo na motorje s krtačkami in tiste brez njih. Osnovni sestavni deli so elektromagnet, stator, rotor in komutator s krtačkami. Enosmerni motorji s krtačkami se najpogosteje uporabljajo pri električnih orodjih, gospodinjskih aparatih, v robotiki in drugih napravah s spremenljivo hitrostjo.
Prikaz delovanja elektromotorja in generatorja: https://www.youtube.com/watch?v=d_aTC0iKO68
Enosmerni motorji brez krtačk se najpogosteje uporabljajo v računalnikih in v modelarstvu.
Preprosta izdelava elektromotorja: https://www.youtube.com/watch?v=2XsQQrUxLKs
Zaradi vse večjega onesnaževanja ozračja prihaja do iskanja novih rešitev za pogon vozil. Eden od teh načinov je tudi pogon na električni motor. Električno kolo je kolo s pedali, opremljeno z dodatnim električnim motorjem, in pomeni varčno in ekološko rešitev. Pomaga nam lahko pri vožnji v klanec ali je v pomoč ljudem z različnimi zdravstvenimi težavami. Energija za pogon električnega motorja na električnem kolesu je shranjena v akumulatorju. Akumulatorji so lahko različnih zmogljivosti in od njih je odvisno, kolikšno razdaljo lahko premagamo.
Zaradi vse večjega onesnaževanja ozračja iščemo nove rešitve za pogon vozil. Eden izmed teh načinov je pogon na električni motor. Električno kolo je kolo s pedali, opremljeno z dodatnim električnim motorjem, in pomeni varčno in ekološko rešitev. Energija za pogon električnega motorja na električnem kolesu je shranjena v akumulatorju. Akumulatorji so lahko različnih zmogljivosti in od njih je odvisno, kolikšno razdaljo lahko premagamo.
Za večjo uporabnost je treba elektromotorje krmiliti. V tem pogledu se lahko osredotočimo na smer vrtenja, hitrost vrtenja ter zagon in zaustavitev.
Enosmerni električni motor je z dvema žicama priključen na vir napetosti in gred motorja se ves čas vrti v eno smer (slika levo). Če zamenjamo žici na polih baterije, se bo gred motorja vrtela v drugo smer (slika desno). Smer vrtenja ni odvisna od višine napetosti, ampak le od polaritete priključkov na bateriji in posledično od smeri električnega toka. Z višino napetosti pa lahko do neke mere uravnavamo hitrost vrtenja.
Pri napravah, ki jih poganja električni motor, se pojavijo potrebe po zmanjšanju števila vrtljajev. To rešimo z mehanizmom, ki mu pravimo reduktor. Reduktor je naprava, ki omogoča spreminjanje števila vrtljajev gnane gredi, pri čemer se hitrost vrtenja gonilne gredi ne spreminja. Če je prestavno razmerje večje od 1, govorimo o zmanjšanju (reduciranju) hitrosti vrtenja. Reduktorje vgrajujemo v naprave, da se lahko hitrost vrtenja prilagodi delovnim pogojem.
Pri napravah, ki jih poganja električni motor, se pojavijo potrebe po zmanjšanju števila vrtljajev. To rešimo z mehanizmom, ki mu pravimo reduktor. Reduktor je naprava, ki omogoča spreminjanje števila vrtljajev gnane gredi, pri čemer se hitrost vrtenja gonilne gredi ne spreminja. Če je prestavno razmerje večje od 1, govorimo o zmanjšanju hitrosti vrtenja. Reduktorje vgrajujemo v naprave, da se lahko hitrost vrtenja prilagodi delovnim razmeram.
V določenih primerih pa obstajajo potrebe po zvišanju števila vrtljajev. Takšen mehanizem se imenuje multiplikator. Če je prestavno razmerje manjše od 1, govorimo o povečanju (multipliciranju) hitrosti vrtenja.
Število vrtljajev lahko zmanjšamo (povečamo) z zobniki. Za to spremembo zadostujeta že dva zobnika različnih velikosti, z različnim številom zob. Zobnik je vrteči se strojni element z zobmi.
Prestavno razmerje je določeno kot razmerje med hitrostjo vrtenja pogonske (gonilne) gredi (zobnika) in gnane gredi (zobnika). Razmerje lahko izračunamo iz podatkov, ki jih dobimo:
- s štetjem zob posameznega zobnika (z1, z2),
- z merjenjem obsega (o1, o2) ali
- s štetjem vrtljajev (n1, n2).
S pomočjo interaktivne animacije na spletni strani http://geargenerator.com lahko ugotavljaš in izračunaš prestavna razmerja.
Prestavno razmerje izračunamo po obrazcu:
i = z2/z1 ali i = n1/n2 ,
kjer pomeni:
- z1 število zob pogonskega zobnika,
- z2 število zob gnanega zobnika,
- n1 število vrtljajev pogonske gredi in
- n2 število vrtljajev gnane gredi.
Primer ugotavljanja prestavnega razmerja:
Na spodnji sliki je prikazano zobniško gonilo. Modro obarvani zobnik je na pogonski
gredi, sivo obarvani zobnik na gnani gredi. Ugotovimo prestavno razmerje
zobniškega para.