Elektromotor proti generatorju
Elektrika je postala neločljiv del našega življenja; bolj ali manj ves naš življenjski slog temelji na električni opremi. Za napajanje vseh teh naprav se energija iz številnih oblik pretvori v obliko električne energije. Elektromotor je naprava, ki pretvarja mehansko energijo v električno. Po drugi strani 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 o elektromagnetni indukciji. Ideja, ki jo navaja to načelo, je, da se elektroni, ko pride do spremembe magnetnega polja čez vodnik (na primer žica), prisilijo, da se premikajo v smeri, pravokotni na smer magnetnega polja. Posledica tega je tlak elektronov v vodniku (elektromotorna sila), ki povzroči pretok elektronov v eno smer. Da bi bila bolj tehnična, časovna hitrost spremembe magnetnega pretoka čez vodnik povzroči elektromotorno silo v vodniku in njegovo smer določa Flemingovo pravilo desne roke. Ta pojav se večinoma uporablja za proizvodnjo električne energije.
Da bi dosegli to spremembo magnetnega pretoka skozi prevodno žico, se magneti in prevodne žice premikajo relativno, tako da se tok spreminja glede na položaj. S povečanjem števila žic lahko povečate nastalo elektromotorno silo; zato so žice navite v tuljavo, ki vsebuje veliko število struženj. Nastavitev magnetnega polja ali tuljave v rotacijsko gibanje, medtem ko drugo miruje, omogoča stalno 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. Armaturo lahko uporabimo kot stator ali rotor, medtem ko je komponenta polja druga. Povečanje poljske jakosti omogoča tudi povečanje inducirane emf.
Ker stalni magneti ne morejo zagotoviti intenzivnosti, potrebne za optimizacijo proizvodnje električne energije iz generatorja, se uporabljajo elektromagneti. Skozi to poljsko vezje teče precej nižji tok kot armaturni krog in nižji tok 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 elektromotorju
Načelo, ki se uporablja pri motorjih, je še en vidik principa indukcije. Zakon določa, če se naboj premika v magnetnem polju, sila deluje na naboj v smeri, pravokotni na hitrost naboja in magnetno polje. Enako načelo velja za tok naboja, je tok in prevodnik, ki nosi tok. Smer tej sili daje Flemingovo pravilo desne roke. Preprost rezultat tega pojava je, da če tok teče v vodniku v magnetnem polju, se vodnik premika. Vsi asinhronski motorji delujejo po tem principu.
Tako kot generator ima tudi motor rotor in stator, kjer gred, pritrjena na rotor, oddaja mehansko energijo. Število obratov tuljav in jakost magnetnega polja vpliva na sistem na enak način.
Kakšna je razlika med elektromotorjem in električnim generatorjem?
• Generator pretvarja mehansko energijo v električno energijo, motor pa mehansko energijo v električno energijo.
• V generatorju gred, pritrjeno na rotor, poganja mehanska sila, v navitjih armature pa nastaja električni tok, gred motorja pa magnetne sile, razvite med armaturo in poljem; tok mora biti doveden na navitje armature.
• Motorji (običajno gibljivi naboj v magnetnem polju) upoštevajo Flemingovo pravilo za levo roko, generator pa Flemingovo pravilo za levo roko.
