Elektrische motoren vertrouwen op elektromagnetische inductie, een fenomeen dat begin 19e eeuw werd ontdekt door natuurkundige Michael Faraday. Hij ontdekte dat het verplaatsen van een magneet door een torus, waaromheen hij een geleidende draad had gewikkeld, een elektrische stroom in de draad produceerde. Elektrische motoren gebruiken dit idee in omgekeerde volgorde. Wanneer een stroom door een spoel gaat, wordt de spoel gemagnetiseerd en als deze aan een as is bevestigd en in het veld wordt opgehangen dat wordt gegenereerd door een permanente magneet, creëren de tegenovergestelde magnetische krachten voldoende kracht om de as te draaien. Door de as aan een tandwielmechanisme te koppelen, kan het werk doen en het toevoegen van lagers vermindert de wrijving en verhoogt het de efficiëntie van de motor.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

De belangrijkste onderdelen van een elektromotor zijn de stator en rotor, een reeks tandwielen of riemen en lagers om wrijving te verminderen. DC-motoren hebben ook een commutator nodig om de stroomrichting om te keren en de motor te laten draaien.

De stator, rotor, borstels en commutator

In plaats van een permanente magneet te gebruiken, vertrouwen moderne commerciële elektrische motoren meestal volledig op elektromagneten. Een reeks kleine spoelen gerangschikt in een cirkelvormige opstelling vormt de stator en deze spoelen genereren een staand magnetisch veld. Een afzonderlijke spoel gewonden rond een anker en bevestigd aan een as vormt de rotor, die in het veld ronddraait. Omdat u geen draden aan een draaiende spoel kunt bevestigen, heeft de rotor meestal metalen borstels die in contact blijven met een geleidend oppervlak op de stator. Dit oppervlak is samen met de statorwikkelingen aangesloten op de voedingsklemmen op het motorhuis.

Wanneer u de stroom inschakelt, stroomt er elektriciteit naar de veldspoelen om een ​​magnetisch veld te creëren. Het stroomt ook door de borstels en bekrachtigt de ankerspiraal. Gelijkstroommotoren, zoals die op een batterij lopen, bevatten ook een commutator, een schakelaar die is bevestigd aan de rotoras en die het elektrische veld omkeert met elke halve spin van de rotor. Deze veldomkering is nodig om de rotor in één richting te laten draaien.

Tandwielen en riemen

Op zich is een draaiende motoras niet erg handig, tenzij je hem wilt gebruiken voor boren. of voor het draaien van een ventilatorblad. De meeste motoren hebben een systeem van tandwielen en /of aandrijfriemen om de energie van de draaiende as om te zetten in nuttige beweging. De configuratie van de riemen of tandwielen kan de rotatiesnelheid op een aangrenzende as verhogen, wat resulteert in een vermindering van het vermogen, of het kan het vermogen vergroten terwijl de rotatiesnelheid wordt verminderd. Worm-drive tandwielen kunnen de draairichting veranderen met 90 graden. Tandwielen en riemen maken het mogelijk voor een enkele motor om verschillende functies tegelijk uit te voeren.

Lagers om wrijving te verminderen

Hoe groter de motor, des te meer wrijving ontstaat tussen de bewegende delen. Deze wrijvingskracht verzet zich tegen de beweging van de rotor, waardoor het rendement van de motor wordt verminderd en de onderdelen uiteindelijk worden versleten. De meeste motoren hebben lagers tussen de stator en de rotor om de rotor gecentreerd te houden en de luchtspleet te minimaliseren. Kleinere motoren hebben kogellagers, terwijl grote motoren rollagers gebruiken. Lagers moeten periodiek worden gesmeerd, wat samen met onderhoud en reiniging van de statorwikkelingen en rotorborstels een belangrijke onderhoudsprocedure is.