Mikä on DC -moottori?

Tasavirtamoottori on melko yksinkertainen sähkömoottori, joka käyttää sähköä ja magneettikenttää vääntömomentin tuottamiseen, mikä saa sen kääntymään. Yksinkertaisimmillaan se vaatii kaksi vastakkaisen napaisuuden omaavaa magneettia ja sähkökelan, joka toimii sähkömagneettina. Magneettien karkottavat ja houkuttelevat sähkömagneettiset voimat tarjoavat vääntömomentin, joka saa moottorin pyörimään.

Jokainen, joka on koskaan pelannut magneeteilla, tietää, että ne ovat polarisoituneita, positiivisella ja negatiivisella puolella. Vetovoima vastakkaisten napojen välillä ja vastaavien napojen vastenmielisyys voidaan helposti tuntea jopa suhteellisen heikoilla magneeteilla. Tasavirtamoottori käyttää näitä ominaisuuksia muuntaakseen sähkön liikkeeksi. Kun moottorin sisällä olevat magneetit houkuttelevat ja torjuvat toisiaan, moottori pyörii.

Tasavirtamoottori vaatii vähintään yhden sähkömagneetin, joka muuttaa virran moottorin pyöriessä ja muuttaa sen napaisuutta pitääkseen sen käynnissä. Muut magneetit tai magneetit voivat olla kestomagneetteja tai muita sähkömagneetteja. Usein sähkömagneetti sijaitsee moottorin keskellä ja kääntyy kestomagneettien sisään, mutta tätä järjestelyä ei vaadita.

Yksinkertaisen tasavirtamoottorin kuvitellakseen henkilö voi ajatella pyörää, joka on jaettu kahteen puolikkaaseen kahden magneetin väliin. Tässä esimerkissä pyörä on sähkömagneetti. Kaksi ulkoista magneettia ovat pysyviä, yksi positiivinen ja yksi negatiivinen. Tässä esimerkissä vasen magneetti on negatiivisesti varautunut ja oikea magneetti positiivisesti varautunut.

Sähkövirta syötetään moottorin sisällä olevan pyörän lankakelalle ja se aiheuttaa magneettisen voiman. Jotta moottori pyörii, pyörän on oltava negatiivisesti ladattu negatiivisella kestomagneetilla ja positiivisesti kestopositiivisella puolella. Koska varaukset hylkivät ja vastaavat varaukset vetävät puoleensa, pyörä pyörii niin, että sen negatiivinen puoli rullaa oikealle, missä positiivinen kestomagneetti on, ja pyörän positiivinen puoli rullaa vasemmalle, missä negatiivinen kestomagneetti on. Magneettivoima saa pyörän pyörimään, ja tätä liikettä voidaan käyttää työn tekemiseen.

Kun pyörän sivut saavuttavat suurimman vetovoiman paikan, sähkövirta kytkeytyy, jolloin pyöränvaihdon napaisuus muuttuu. Positiivinen puoli muuttuu negatiiviseksi ja negatiivinen puoli positiiviseksi. Magneettiset voimat ovat jälleen epäsuunnassa ja pyörä jatkaa pyörimistä. Kun moottori pyörii, se muuttaa jatkuvasti sähkövirtaa sisäpyörään, joten magneettiset voimat aiheuttavat edelleen pyörän pyörimisen.
Tasavirtamoottoreita käytetään moniin tarkoituksiin, mukaan lukien sähköparranajokoneet, sähköautojen ikkunat ja kauko -ohjattavat autot. Niiden yksinkertainen muotoilu ja luotettavuus tekevät niistä hyvän valinnan moniin eri käyttötarkoituksiin sekä kiehtova tapa tutkia magneettikenttien vaikutuksia.