Door Chris Deziel
Bijgewerkt op 30 augustus 2022

ipopba/iStock/GettyImages

Elektromotoren zijn gebouwd op het principe van elektromagnetische inductie, dat voor het eerst werd geformuleerd door natuurkundige Michael Faraday in het begin van de 19e eeuw. Faraday ontdekte dat het bewegen van een magneet door een draadspiraal een elektrische stroom induceert. Moderne motoren benutten dit effect omgekeerd:wanneer elektrische stroom door een spoel gaat, wordt deze gemagnetiseerd, waardoor een magnetisch veld ontstaat dat in wisselwerking staat met een ander magnetisch veld om een rotatiebeweging te produceren.

TL;DR (te lang; niet gelezen)

De belangrijkste componenten van een elektromotor zijn de stator, rotor, borstels, commutator (voor gelijkstroommotoren), tandwielen of riemen en lagers. Deze onderdelen werken samen om koppel te genereren, vermogen over te brengen en wrijving te verminderen, waardoor een efficiënte werking wordt gegarandeerd.

lvdesign77/iStock/Getty Images

De stator, rotor, borstels en commutator

Moderne commerciële motoren vertrouwen doorgaans op elektromagneten in plaats van permanente magneten. De stator bestaat uit meerdere spoelen die in een cirkelvormig patroon zijn gerangschikt en die een stationair magnetisch veld genereren. De rotor, een spoel die rond een anker is gewikkeld dat aan de as is bevestigd, draait binnen dit veld. Omdat de rotor in beweging is, onderhouden metalen borstels elektrisch contact met een geleidend oppervlak op de stator, waardoor er stroom in de rotorspoel kan stromen.

Wanneer de motor wordt aangedreven, bekrachtigt elektriciteit de statorwikkelingen om een stabiel magnetisch veld te creëren en stroomt door de borstels om de rotorspoel te activeren. Bij gelijkstroommotoren, zoals motoren die door batterijen worden aangedreven, keert een op de rotoras gemonteerde commutator de stroomrichting bij elke halve slag om, waardoor de rotor in één richting blijft draaien.

nabihariahi/iStock/Getty Images

Versnellingen en riemen

Terwijl de motoras draait, moet deze vaak andere apparatuur aandrijven. Tandwielen en aandrijfriemen brengen deze rotatie-energie over naar verschillende assen, waarbij de snelheid en het koppel indien nodig worden aangepast. Door de overbrengingsverhoudingen of de riemopstellingen te variëren, kan een motor de rotatiesnelheid verhogen (en het koppel verminderen) of het koppel verhogen (en de snelheid verlagen). Wormaandrijvingen kunnen de rotatie ook 90 graden verschuiven, wat veelzijdige bewegingscontrole biedt.

scanrail/iStock/Getty Images

Lagers om wrijving te verminderen

Wrijving tussen bewegende delen kan de efficiëntie van een motor verminderen en de levensduur ervan verkorten. Lagers tussen de stator en de rotor zorgen ervoor dat de rotor centraal uitgelijnd blijft, waardoor de luchtspleet wordt geminimaliseerd en de weerstand wordt verminderd. Kleine motoren gebruiken doorgaans kogellagers, terwijl grotere eenheden rollagers gebruiken. Regelmatige smering en onderhoud van lagers, samen met het reinigen van wikkelingen en borstels, zijn essentieel voor duurzame prestaties.