Электродвигатель это электрическая машина преобразующая электрическую энергию в механическую. Различают два типа электродвигателей постоянного и переменного тока. На автомобилях применяется электродвигатели постоянного тока. Эти электродвигатели состоят из статора с магнитными полюсами и якоря. Полюса статора представляют из себя электромагнит или постоянные магниты.
Как работает электродвигатель.
Принцип работы всех электродвигателей основан на поведении проводника с током в магнитном потоке. Если по проводнику находящемся в магнитном потоке пропустить ток, то он будет стремиться сместиться в сторону. То есть проводник будет выталкивать из промежутка между магнитами как пробку из бутылки шампанского. Направление силы, которая выталкивает проводник строго определена. Её можно определить по, так называемому, правилу левой руки.
Правило левой руки.
Это правило заключается в следующем. Ладонь левой руки размещаем в магнитном потоке так, что бы линии магнитного потока были направлены в ладонь. Пальцы по направлению прохождения тока в проводнике. В результате большой палец, отогнутый на 90 гр. укажет на направление смещения проводника. Величина силы с которой проводник стремиться переместиться, зависит от нескольких величин. Величины магнитного потока и величины тока проходящему по проводнику.
Простейший электродвигатель.
Простейший электродвигатель состоит из проводника и постоянного магнита. Проводник сделан в виде рамки имеющей ось вращения. Магнит имеет вид подковы. Проводник располагается между полюсами магнита. Если по рамке пропустить ток, то она будет стремиться повернуться вокруг своей оси. Если не учитывать инерцию, то рамка повернётся на 90гр. При этом, сила движущая рамку будет расположена в одной плоскости с рамкой. При этом она будет стремиться раздвинуть рамку в плоскости, а не повернуть её вокруг оси.
Но фактически рамка проскакивает по инерции это положение. Если изменить направление тока в рамке, то она повернётся ещё как минимум на 180гр. Аналогично при очередной смене направления тока, она ещё повернётся на 180 гр. В результате при каждой смене направления тока рамка будет поворачиваться.
Устройство электродвигателя.
Выше описан принцип работы электродвигателя постоянного тока простейшей конструкции. От обычного электродвигателя его отличает, прежде всего наличие не одной рамки, а их множество. Они собранны в якоре. Каждый конец рамки при этом припаивается к пластине коллектора. Кроме этого место двух магнитных полюсов могут применяться четыре, реже шесть полюсов.
Вместо постоянных магнитов, также могут применяться электромагниты. При этом соединение катушек электромагнитов может быть последовательное, параллельное и смешанное. На автомобилях почти всегда применяется последовательное соединение. Различные соединения обмоток применяются только на стартерах и зависят от расчётной мощности и других факторов.