איך עובד מנוע חשמלי?

לכלל המנועים החשמליים יש עקרון פעולה זהה. כאשר המטרה היא להפיק מאנרגיית החשמל אנרגיה מכאנית או תנועתית, ולגרום ליצירת הפעולה הרצויה. העיקרון של הפעולה זהה, אך בכל מכשיר ומכונה יותקן מנוע מיוחד אשר יכול לבצע את הפעולה הרצויה בהתאם למטרת המכונה. העיקרון אמנם זהה, אבל התוצאה והמבנה הספציפי משתנה בין מכשיר למכשיר. וזאת כדי לאפשר את הפעולה הרצויה על הצד הטוב ביותר.

העיקרון של מנועים חשמליים

זרם החשמל עובר דרך חוט חשמל אל גוש גרפיט שמכונה בשם מברשת. תפקיד המברשת הוא להעביר את הזרם למחלף שמכיל שתי טבעות מעגליות או יותר. המחלף מוצמד לסליל של חוט חשמל שנקרא בשם עוגן וגם לציר היציאה. הזרם החשמלי עובר מהמחלף אל העוגן ומשם חזרה באמצעות מברשת לאלקטרומגנט שמכיל סליל של חוטי חשמל מלופפים סביב חתיכת ברזל.  הזרם הזה יוצר שדה מגנטי שיש לו קוטב צפוני ודרומי. הזרם מגיב לשדה המגנטי שנוצר, וכתוצאה מכך נוצרת תנועה מכיוון השדה. הטבעות נפגשות עם המברשת כדי לשמור כי הזרם החשמלי ימשיך באותו כיוון בהתייחס לשדה המגנטי. הסליל ממשיך להסתובב בכיוון הרצוי ומסובב גם את הציר שהוא זה שמייצר את התנועה במנוע.

הסטטור והרוטור

חצאי העיגולים החיצוניים נקראים בשם סטטור, אלו מקובעים במנוע. ואילו הסלילים המלופפים מכונים בשם רוטור. כאשר נכנס זרם ישר זורם חשמל בסלילים של הרוטור, ונוצר שדה מגנטי במנוע. הרוטור מתחיל להסתובב בשל כוחות של משיכה ודחייה שנוצרים בגין המגנטים של הסטטור. אמנם על פי ההיגיון לאחר חצי סיבוב של הרוטור כוחות המשיכה והדחייה של המגנט יגיעו לאיזון, והתנועה תיעצר.

כדי למנוע את העצירה הזו נועדה הטבעת – המחלף. המחלף מחובר דרך המברשות למקור המתח. המחלף מקבל גם הוא אנרגיית חשמל ומסתובב. סלילי הרוטור מחבורים אליו. וכל מחצית הסיבוב משתנה הכיוון של השדה המגנטי כיוון שהמיקום של הדסקית הטעונה חיובי והדיסקית שטעונה שלילי משתנה, ובעקבות זאת גם הכיוון של השדה המגנטי ברוטור משתנה. כך נוצר מצב בו הרוטור מסתובב ללא הפוגה והוא זה שמאפשר את הפעולה של המנוע. לקריאה נוספת בנושא היכנסו לאתר http://www.l-tech.co.il/.