Električni motor proti generatorju
Elektrika je postala neločljiv del našega življenja; bolj ali manj celoten naš življenjski slog temelji na električni opremi. Energija se pretvarja iz številnih oblik v obliko električne energije za napajanje vseh teh naprav. Elektromotor je naprava, ki pretvarja mehansko energijo v električno. Po drugi strani pa se naprave uporabljajo za pretvorbo električne energije v mehansko po potrebi. Motor je naprava, ki opravlja to funkcijo.
Več o električnem generatorju
Temeljno načelo delovanja katerega koli električnega generatorja je Faradayev zakon elektromagnetne indukcije. Ideja, ki jo navaja to načelo, je, da se elektroni, ko pride do spremembe magnetnega polja čez prevodnik (na primer žica), premikajo v smeri, ki je pravokotna na smer magnetnega polja. Posledica tega je ustvarjanje tlaka elektronov v prevodniku (elektromotorna sila), kar povzroči pretok elektronov v eno smer. Če smo bolj tehnični, časovna stopnja spremembe magnetnega pretoka skozi prevodnik inducira elektromotorno silo v prevodniku, njena smer pa je podana s Flemingovim pravilom desne roke. Ta pojav se večinoma uporablja za proizvodnjo električne energije.
Da bi dosegli to spremembo magnetnega pretoka čez prevodno žico, se magneti in prevodne žice premaknejo relativno, tako da se pretok spreminja glede na položaj. S povečanjem števila žic lahko povečate nastalo elektromotorno silo; zato so žice navite v tuljavo, ki vsebuje veliko število zavojev. Nastavitev magnetnega polja ali tuljave v rotacijsko gibanje, medtem ko druga miruje, omogoča neprekinjeno spreminjanje toka.
Vrtljivi del generatorja se imenuje rotor, mirujoči del pa stator. Del generatorja, ki ustvarja emf, se imenuje armatura, medtem ko je magnetno polje preprosto znano kot polje. Armatura se lahko uporablja kot stator ali rotor, medtem ko je komponenta polja druga. Povečanje jakosti polja omogoča tudi povečanje inducirane emf.
Ker trajni magneti ne morejo zagotoviti intenzivnosti, potrebne za optimizacijo proizvodnje energije iz generatorja, se uporabljajo elektromagneti. Skozi to vezje polja teče veliko nižji tok kot vezje armature in manjši tok prehaja skozi drsne obroče, ki ohranjajo električno povezljivost v rotatorju. Posledično ima večina generatorjev izmeničnega toka navitje polja na rotorju in stator kot navitje armature.
Več o električnem motorju
Načelo, ki se uporablja v motorjih, je še en vidik načela indukcije. Zakon pravi, da če se naboj giblje v magnetnem polju, na naboj deluje sila v smeri, ki je pravokotna na hitrost naboja in magnetno polje. Enako načelo velja za tok naboja, je tok in prevodnik, po katerem teče tok. Smer te sile je podana s Flemingovim pravilom desne roke. Preprost rezultat tega pojava je, da če tok teče v prevodniku v magnetnem polju, se prevodnik premika. Na tem principu delujejo vsi indukcijski motorji.
Tako kot generator ima tudi motor rotor in stator, kjer gred, pritrjena na rotor, prenaša mehansko energijo. Število obratov tuljav in jakost magnetnega polja vplivata na sistem na enak način.
Kakšna je razlika med električnim motorjem in električnim generatorjem?
• Generator pretvarja mehansko energijo v električno energijo, medtem ko motor pretvarja mehansko energijo v električno.
• V generatorju gred, pritrjeno na rotor, poganja mehanska sila in v navitjih armature nastaja električni tok, medtem ko gred motorja poganjajo magnetne sile, ki se razvijejo med armaturo in poljem; tok mora biti doveden v navitje armature.
• Motorji (običajno gibljivi naboj v magnetnem polju) upoštevajo Flemingovo pravilo leve roke, medtem ko generator upošteva Flemingovo pravilo leve roke.
