DC pensel Motor för lärandet roligt (19 / 19 steg)

Steg 19: Hur denna motor fungerar

i bild visas två magneter. Röda ändarna utgör Nordpolen varje magnet. Grå ändarna representerar Sydpolen. Som polacker stöter bort varandra. Till skillnad från polackerna locka varandra. Om som polackerna är placerade nära nog till en annan, de kommer att fysiskt flytta isär. Utnyttja denna rörelse kan göra det användbart i en motor.

Magnet till vänster visar en svart fläck i dess centrerar. Detta är att representera en axel som magneten kan kretsa. De två röda ändarna pressar från varandra. Eftersom magneten på vänster har en axel, är den riktning den rör sig i en båge, som förvandlar axeln. Detta är redan en mycket enkel motor. Men det är också en mycket begränsad motor. Så snart det grå slutet svänger runt vara motsats den röda änden av rätt magnet, två till skillnad från polackerna kommer att låsa på varandra och motorn kommer att frysa.

Men antar att polariteten på vänster magneten av lite magi kan förändras precis som det grå slutet var på väg att låsa fast den röda änden av rätt magneten och bli en likadan stolpe i stället för en till skillnad från pole. Den vänstra magneten skulle vara tillbaka i slutet av den rätt magneten igen och vänster magneten skulle fortsätta att vända för en halv sväng. Anta att ändarna på vänster magneten omvänd deras polaritet skulle varje gång man låsa på magneten till höger. Den vänstra magneten skulle fortsätta att snurra på sin axel.

Det är omöjligt att ändra polariteten av en permanent magnet snabbt som hypotetiskt föreslog i sista stycket. Men det är möjligt att göra magneter som kan vändas mycket snabbt och på kommer. Elektricitet som strömmar genom en tråd gör ett svagt magnetfält runt kabeln. Genom att Linda många varv tråd runt en stålkärna, kan denna svagt magnetfält koncentreras i stål kärna att göra en mycket kraftfull magnet. Plötsligt ändrar riktningen av strömflödet i kabeln vänder magnetiska polariteten så att Nordpolen av magneten blir till sydpolen, etc. Det är vad Kommutator gör. Som motorns armatur visar, borstar och Kommutator ständigt omvänd strömflödet i armaturen spole, som vänder magnetiska polariteten precis innan de magnetiska polerna skulle låsa på varandra och frysa. Resultatet är att armaturen fortsätter att snurra och snurra. Effektiviteten i den motoriska ökar när en annan permanentmagnet läggs till vänster sida av bilden. Dessutom magneter inte bara stöta bort varandra. Till skillnad från magneter kan också dra mot varandra under en del av rotationen, precis så som magneter push från varandra under andra delar av rotation. En motor blir ännu mer kraftfull och effektiv genom att lägga till fler pole avsnitt armaturen med fler segment på Kommutator och mer magneter runt omkretsen av fältet. Även om denna motor är mycket enkel och inte mycket kraftfullt, illustrerar det hur mycket stora och kraftfulla motorer arbete.

Obs: De flesta stora elektriska motorer körs på växelström och lite annorlunda än denna motor är utformade så att de nuvarande flöde återföringar som är karakteristiska för växelström naturligt orsakar de magnetiska polerna i motor polackerna att vända många gånger per sekund utan användning av en Kommutator. Ett undantag är de många likström elmotorer som används i en bil för att höja och sänka Fönstren, att justera säten och speglar och att starta bilens motor. Dessa motorer fungerar mycket som motorn beskrivs i detta Instructable.