Innowacyjny silnik elektryczny

Za ojca pierwszych prototypów silników elektrycznych uważa się Michaela Faradeya, który w 1821 roku opracował zasadę działania ruchu przewodnika w polu magnetycznym. Jednak dopiero w 1880 roku powstał pierwszy silnik przypominający współczesne konstrukcje. Zbudował go Thomas Edison. Był to mikro silnik osiągający około 4 tysięcy obr/min, który napędzał pióro elektryczne, wykorzystywane do produkcji kropkowanych matryc powielaczowych. Chociaż od eksperymentów Faradaya minęło 200 lat, dziś wiele gałęzi przemysłu nie działałaby tak prężnie, gdyby nie jego spostrzeżenia.

Jak działa silnik elektryczny?

silniki elektryczneNajprościej mówiąc, silniki elektryczne zamieniają energię elektryczną w energię mechaniczną – odwrotnie niż prądnica. Silniki elektryczne mogą mieć różną budowę. Najprostszy silnik prądu stałego składa się ze szczotek, komutatora, magnesów i wirnika. Magnesy są zwrócone do siebie biegunami różnoimiennymi tak, że pomiędzy nimi znajduje się pole magnetyczne. Między magnesami umieszczony jest przewodnik w kształcie ramki podłączony do źródła prądu przez komutator i ślizgające się po nim szczotki. Działające na ramkę siły powodują powstanie momentu obrotowego. Ramka wychyla się z położenia poziomego, w wyniku bezwładności mija położenie pionowe. Po przejściu położenia pionowego ramki szczotki znów dotykają styków na komutatorze, lecz odwrotnie – prąd płynie w przeciwnym kierunku, a ramka może obracać się dalej w tym samym kierunku. Gdzie silniki elektryczne znajdują zastosowanie? W wielu różnych dziedzinach życia. W samochodzie pełni funkcję rozrusznika, dzięki niemu jeździ też skuter, trolejbus, tramwaj czy pociąg. Silnik elektryczny jest sercem wielu maszyn przemysłowych, takich jak frezarki czy szlifierki, oraz całych linii produkcyjnych. 

Zasada działania silnika elektrycznego jest następująca: wirnik obraca się dzięki temu, że uzwojenia przewodzące prąd umieszczone są w polu magnetycznym. Te dwa pola kolidują ze sobą powodując ruch wirnika. Komutatory poprzez szybką zmianę kierunku przepływu prądu przez ramkę powodują dalszy obrót (gdyby nie komutatory to ramka ciągle powracałaby do pozycji początkowej, a właśnie komutatory powodują jej dalszy obrót w jedną stronę). Po tym proces zaczyna się od początku i cykl rozpoczyna się na nowo.