Electric motors - General Informations

MOTOARE ELECTRICE

Electricitatea exista de la crearea materiei ,intrucat materia este formata din atomi ,care contin particule incarcate electric ,numite

protoni si electroni .Vechii greci stiau ca frecand o bucata de chihlimbar cu o bucata de panza ,aceasta va atrage obiecte usoare ,dar nu aveau o explicatie a acestui fenomen.De fapt ,frecarea genereaza

electricitate.Materialele neincarcate electric au un numar egal de electroni,in carcati negativ,si de protoni ,incarcati pozitiv , care se neutralizeaza reciproc .Insa prin frecarea a doua materiale ,se produce un transfer de electroni de la unul la altul , dezechilibrand incarcarea lor electrica . Cel care primeste electroni se incarca negativ , iar cel care pierde electroni se incarca pozitiv .

Motorul cu megavolti

      Unul dintre generatoarele prin inductie des folosite este cel inventat in anul 1931 de Van de Graaff. O curea confectionala dintr-un material izolant transmite energia unei sfere metalice , care ajunge in cele din urma la cateva milioane de volti.Generatorul electric de tip Van de Graaff  este utilizat pentru a testa materiale izolante care trebuie sa reziste la tensiuni mari . De asemenea , acest tip de generator este utilizat in cercetarea nucleara ,tensiunea inalta fiind folosita pentru accelerarea vitezei particulelor de subatomi.

      Cu toate ca generatoarele prin frecare si inductie genereaza o tensiune foarte inalta , ele nu pot genera curent continuu . Aceasta nevoie a fost satisfacuta doar la sfarsitul anilor 1790 , cand omul de stiinta italian Alessandro Volta a inventat prima baterie , inventie care a condus la utilizarea electricitatii pentru iluminat la sfarsitul secolului XIX .

      Chiar daca bateria este o sursa convenabila de electricitate utilizata in multiple scopuri , ea se uzeaza si trebuie fie inlocuita , fie schimbata .Asadar , bateria nu este o sursa potrivita pentru a genera curent electric unei intregi comunitati.

     Experientele de la inceputul secolului al XIX-lea au dus la dezvoltarea generatoarelor moderne.

Motoare cu curent continuu

      Curentul continuu este un curent electric care circula intotdeauna in aceeasi directie dinspre o baterie sau orice alta sursa . Daca se conecteaza o baterie la la bobina unui motor electric simplu , aceas - ta se comporta ca un magnet, avand la un capat polul nord  si la celalalt polul sud . Intrucat polii opusi se atrag , polul nord al bobinei este atras de polul sud al magnetului permanent , iar polul sud al bobinei este atras de polul nord al magnetului permanent . Aceste forte de atractie produc rotirea bobinei .

        Totusi , un schimbator automat numit comutator schimba directia de circulatie a curentului electric prin bobina .Cumutatorul unui motor de curent continuu simplu este alcatuit dintr-un inel de cupru taiat in doua si instalat pe un material izolator , pe axa de rotatie.Capetele bobinei sunt conectate la cele doua capete ale inelului .Curentul electric circula prin intermediul unei perechi de carbuni numiti perii , conectati la partile opuse ale cumutatorului . Rotatia axului face ca fiecare din perii sa fie conectata pe rand la polii bobinei .

Motoare cu curent alternativ

       Curentul alternativ isi schimba de regula directia de 50 sau 60 de ori pe secunda . Unele motoare care functioneaza cu curent alternativ au un rotor alimentat cu curent prin intermediul unui cumutator , la fel ca si in cazul motoarelor cu curent continuu . Insa la majoritatea motoarelor cu curent alternativ , rotorul nu este conectat , motorul functionand in acest caz pe baza unui principiu numit inductie  . Curentul alternativ care circula prin fluxurile statorului produc un camp magnetic , ca si cel produs de rotirea unui magnet permanent . Acest camp mobil produce un camp in fluxurile rotorului , magnetizandu-l . Astfel , el se roteste , din cauza respingerii polilors ai de catre campul magnetic care il inconjoara .

      Rotorul poate fi prelucrat din bare de cupru sau de aluminiu , conectate la capete la doua inele metalice . Ansamblul rotorului seamana cu o cusca , motiv pentru care acestui tip de motor i se mai spune si motor-cusca de veverita.

Motoare sincrone

         La motoarele prin inductie , rotorul se misca mai incet decat campul magnetic care il inconjoara . La motoarele sincrone , rotorul se misca in acelasi timp cu campul magnetic care il inconjoara . Un

motor sincron simplu este constituit dintr-unul sau mai multi magneti permanenti , polii acestora fiind atrasi de polii opusi ai campului magnetic inconjurator , astfel incat se rotesc cu aceeasi viteza . La unele motoare , rotorul nu este un magnet permanent , ci un electromagnet , dar principiul de functionare este acelasi . Un alt tip de motor sincron  foloseste flucturatiile de curent alternativ pentru a produce un camp magnetic care determina rotirea unei roti dintate.

Acesta este principiul de functionare a unor ceasuri electrice. Majoritatea motoarelor electrice genereaza miscare circulara.Unele au insa spirele stativului liniare ,producand un camp magnetic liniar , care va atrage materiale conductoare . Acest tip de motor se numeste motor prin inductie liniara  si este utilizat pentru a pune in miscare usi glisante , benzi transportoare pentru bagaje la aeroporturi , precum si la conducerea unor trenuri de mare viteza .