Een elektromotor is een elektrische machine die elektrische energie omzet in mechanische energie. De meeste elektromotoren werken door de interactie tussen het magnetische veld van de motor en elektrische stroom in een draadwikkeling om kracht te genereren in de vorm van een koppel dat op de motoras wordt uitgeoefend.
Elektromotoren kunnen worden aangedreven door gelijkstroombronnen (DC), zoals batterijen of gelijkrichters, of door wisselstroombronnen (AC), zoals een elektriciteitsnet, omvormers of elektrische generatoren. Een elektrische generator is mechanisch identiek aan een elektromotor, maar werkt met een omgekeerde krachtstroom, waarbij mechanische energie wordt omgezet in elektrische energie.
Elektromotoren kunnen worden geclassificeerd op basis van overwegingen zoals type stroombron, interne constructie, toepassing en type bewegingsuitgang. Naast AC versus DC-types, kunnen motoren geborsteld of borstelloos zijn, kunnen ze verschillende fasen hebben (zie enkelfasig, tweefasig of driefasig) en kunnen ze luchtgekoeld of vloeistofgekoeld zijn. Motoren voor algemeen gebruik met standaardafmetingen en kenmerken bieden comfortabele mechanische kracht voor industrieel gebruik.
De grootste elektromotoren worden gebruikt voor scheepsvoortstuwing, pijpleidingcompressie en pompopslagtoepassingen met vermogens tot 100 megawatt. Elektromotoren zijn te vinden in industriële ventilatoren, blowers en pompen, werktuigmachines, huishoudelijke apparaten, elektrisch gereedschap en schijfstations. Kleine motoren zijn te vinden in elektrische horloges. In bepaalde toepassingen, zoals bij regeneratief remmen met tractiemotoren, kunnen elektromotoren in omgekeerde richting worden gebruikt als generatoren om energie terug te winnen die anders verloren zou gaan als warmte en wrijving.
Elektrisch bestaat een motor uit twee componenten die ten opzichte van elkaar bewegen en die samen een magnetisch circuit vormen:
Veldmagneten - Dit onderdeel creëert een magnetisch veld dat door het anker gaat. Het is meestal een set elektromagneten die de rotor omringen, bestaande uit draadwikkelingen op een ferromagnetische ijzeren kern die het magnetische veld geleidt. Als alternatief kan het een of meer permanente magneten zijn.
Anker - Dit is het deel waardoor de elektrische stroom stroomt die de kracht ontwikkelt. Net als veldspoelen bestaat het uit draadwikkelingen op een ferromagnetische kern. Wanneer elektrische stroom door de draad gaat, oefent het magnetische veld van de veldmagneet er een kracht op uit, de Lorentz-kracht, waardoor de rotor draait.
Een van deze componenten is gemonteerd op de stator, het stationaire deel van de motor bevestigd aan het frame, de andere is op de rotor, het deel dat draait. De veldmagneet bevindt zich meestal op de stator en het anker op de rotor, maar bij sommige typen motoren zijn deze omgekeerd.
Mechanisch bestaat een motor uit deze onderdelen
Rotor
In een elektromotor is het bewegende deel de rotor, die de as laat draaien om het mechanische vermogen te leveren. De rotor heeft meestal geleiders erin gelegd die stromen voeren, waarop het magnetische veld van de stator kracht uitoefent om de as te draaien. Als alternatief dragen sommige rotoren permanente magneten en houdt de stator de geleiders vast.
Er moet een luchtspleet zijn tussen de stator en de rotor zodat deze kan draaien. De breedte van de spleet heeft een significant effect op de elektrische eigenschappen van de motor. Het wordt over het algemeen zo klein mogelijk gemaakt, omdat een grote kloof een sterk negatief effect heeft op de prestaties. Het is de belangrijkste bron van de lage arbeidsfactor waarmee motoren werken. De magnetiserende stroom neemt toe en de arbeidsfactor neemt af met de luchtspleet, dus smalle openingen zijn beter. Zeer kleine openingen kunnen naast geluid en verliezen ook mechanische problemen opleveren.
