Hvordan fungerer en elektrisk motor? Enkel forklaring

Med fremkomsten af ​​e-mobilitet bliver emnet elektriske motorer også stadig vigtigere. Men hvordan fungerer en sådan motor? Vi forklarer det for dig i denne artikel.

Hvordan fungerer en elektrisk motor? Magnetiske felter og Lorentz kraft forklaret

Den elektriske motor bruger en væsentlig naturkraft - Lorentz-kraften. Vi vil forklare, hvordan dette fungerer, og hvorfor en elektrisk motor kan gøre dette på grundlag af forenklede grundlæggende, før vi går i konstruktion.

• Hver magnet har to poler: nordpolen og sydpolen. De magnetiske kræfter virker altid fra nord til sydpol og på såkaldte ferromagnetiske stoffer (kobolt, jern, nikkel).
• Faste materialer som jern tiltrækkes altid af en magnet. Hvis der er to magneter, gælder dog følgende: de samme poler frastøder hinanden (syd- og sydpoler, nord- og nordpoler) - forskellige poler tiltrækker (syd- og nordpoler).
• Elektricitet har også to forskellige poler. Der er et plus og minus-stang her. Dette kaldes elektrisk ladning. Plus betyder, at en partikel er positivt ladet. Minus betyder, at en partikel er negativt ladet.
• Virkningen inden for et magnetfelt på en ladning (plus eller minus) kaldes Lorentz-kraften. Kort sagt: Den magnetiske nordpol frastøder plusladningen og tiltrækker minusladningen. Den magnetiske sydpol tiltrækker plusladningen og afviser minusladningen.
• Hver elektrisk motor er baseret på dette. Den bruger den magnetiske virkning af en permanent magnet på en elektromagnet (som er aktiveret og har en ladning).

Opbygning og funktion af motoren

• Den såkaldte stator er placeret under huset til en elektrisk motor. Det består af et stabilt magnetfelt (permanent magnet). Dette betyder, at nord- og sydpolerne har et fast sted og ikke kan variere.
• Rotoren (lat. Rotare = drej) er placeret i selve motoren, den er fastgjort til en aksel og derfor roterbar. Dets elektriske magnetfelt skifter konstant: nord- og sydpolerne bytter plads. Rotoren er omgivet af statoren.
• Ankeret er rotorens jernkerne. Rotorens spoler, gennem hvilke strømmen strømmer, vikles omkring den. Det skiftende magnetfelt er bygget op ved hjælp af disse spoler. Hvis ankeret er en permanent magnet, er der ingen spoler.
• Kommutatoren (også kaldet en stangskifter) sidder på rotorens skaft. Strømmen flyder gennem det. Kommutatorens opgave er at dreje rotorens magnetfelt og således udveksle polerne. Dette sker altid, når en bestemt position nås. Glidekontakter er knyttet til kommutatoren, der forsyner rotoren med strøm.
• Hvis den elektriske motor nu er slået til, bygger magnetfeltet sig op i rotoren. Først da bliver det en roterende elektromagnet.
• I henhold til det ovenfor beskrevne princip, at de samme poler altid afviser hinanden, begynder rotoren at dreje. Kommutatoren indstiller altid rotorens elektromagnetiske felt, så rotorens nordpol og statorens nordpol (analogt med sydpolen) vender mod hinanden. Kort sagt ændres rotorens polaritet efter hver halve omdrejning. Ellers står Nordpolen og Sydpolen mod hinanden, og motoren ville stoppe.
• Der er også en variant af den elektriske motor uden en kommutator. Med vekselstrømsmotorer ændres magnetfeltet i rytme med rotorens hastighed. De samme poler vender mod hinanden "automatisk". I dette tilfælde er strukturen noget anderledes. De grundlæggende dele fastholdes.

Mere om emnet på EFahrer.com

Alt om elbiler: Du kan finde aktuelle test og en række beregner på vores e-mobilitetsportal EFahrer.com. Der finder du også et stort rådgivningsområde omkring elbiler.

Kommer der snart et gennembrud? I den følgende artikel kan du læse, om trådløs opladning snart kan blive en realitet i en elbil.