Ny fiasan'ny motera elektrika
Ny motera elektrika dia fitaovana iray izay mamadika ny angovo elektrika ho angovo mekanika amin'ny endrika fihodinana. Io teknolojia io no fototry ny fitaovana maoderina isan-karazany, manomboka amin'ny mpankafy sy paompy rano ka hatramin'ny milina avy amin'ny orinasa ary na dia ny fiara elektrika aza. Ny fahatakarana ny fitsipiky ny fiasan'ny motera elektrika dia zava-dehibe tsy ho an'ny mpianatra injeniera ihany fa ho an'izay rehetra liana amin'ny fahatakarana ny fomba ahafahan'ny fitaovana manodidina antsika miasa amin'ny herinaratra fotsiny ihany. Ity lahatsoratra ity dia miresaka fohy nefa feno momba ny foto-kevitra fototra, ny singa fototra, ary ny fomba fiasan'ny motera elektrika.
1. Hevitra fototra: Hery elektromagnetika
Ny foto-kevitra fototry ny motera elektrika dia miorim-paka amin'ny fifandraisan'ny courant elektrika sy ny saha magnetika. Rehefa mikoriana amin'ny alalan'ny conducteur (ohatra, tariby) ao anatin'ny saha magnetika ny courant elektrika, dia mahatsapa hery ny conducteur. Fantatra amin'ny anarana hoe hery Lorentz io tranga io. Miankina amin'ny lalana izoran'ny courant sy ny lalana izoran'ny saha magnetika ny lalana aterak'izany hery izany. Ao amin'ny motera elektrika, io hery io dia ampiasaina hamoronana torque (moment de roulant) mba hahafahan'ny rotor mihodina.
Raha fintinina, ny motera elektrika dia "manery" ny ampahany mihodina (rotor) hanohy hihetsika noho ny fanosehana sy fisintonana magnetika miovaova tsy tapaka. Ireo fiovana ireo dia fehezina mba tsy hijanona amin'ny toerana iray ny fihodinana fa hitohy.
2. Singa fototra amin'ny motera elektrika
Na dia misy karazana motera elektrika maro aza, ny firafiny fototra dia mazàna ahitana ireto singa manaraka ireto:
1. Statora
Ny stator no ampahany tsy mihetsika amin'ny motera. Ny asany dia ny mamorona saha magnetika. Amin'ny motera sasany, ny saha magnetika an'ny stator dia ateraky ny andriamby maharitra, fa amin'ny hafa kosa, ny stator dia mampiasa coil mitondra herinaratra mba hamoronana ny saha elektromagnetika.
2. Rotor (Armature)
Ny rotor no ampahany mihodina. Ny rotor dia mazàna manana coil na andriamby izay mifandray amin'ny saha andriamby an'ny stator. Rehefa miteraka hery io fifandraisana io, dia mihodina eo amin'ny tahony ny rotor.
3. Boribory (Fihodinana)
Tariby mitondra herinaratra ny "coil". Mety ho hita ao amin'ny stator na rotor ny "coil", arakaraka ny karazana motera. Ireo "coil" ireo dia mitana anjara toerana lehibe amin'ny famokarana ny saha magnetika sy ny "torque".
4. Loharano herinaratra sy rafitra fanaraha-maso
Mety ho courant mivantana (DC) na courant mifandimby (AC) ny loharanon-kery. Ny motera maoderina, indrindra fa ny motera indostrialy sy ny fiara elektrika, dia mampiasa mpanara-maso toy ny inverter na mpamily mba handrindrana ny matetika, ny voltase ary ny courant, ahafahana mifehy ny hafainganam-pandeha sy ny torque.
5. Commutator sy Borosy (amin'ny motera DC sasany)
Ao amin'ny motera DC misy borosy, ny commutator sy ny borosy dia mamadika tsy tapaka ny làlan'ny herinaratra ao amin'ny coil rotor mba hihazonana ny torque unidirectional sy hitazonana ny fihodinana mitohy. Ao amin'ny motera tsy misy borosy, ity asan'ny commutation ity dia soloina circuitry elektronika.
6. Bearings sy Fonenana
Manampy ny rotor hihodina miaraka amin'ny fikikisana faran'izay kely ny bearings, raha miaro ny singa ao anatiny kosa ny fonon'ny motera ary manampy amin'ny fanariana hafanana.
3. Fitsipiky ny fiasan'ny motera DC (Courant Direct)
Ny motera DC dia iray amin'ireo karazana motera mora takarina indrindra satria tsotra dia tsotra ny heviny. Rehefa ampiharina ny voltazy DC, dia mikoriana ao amin'ny coil rotor ny coil, izay hita ao anatin'ny saha magnetika an'ny stator. Izany dia miteraka hery Lorentz miasa amin'ny lafiny mifanohitra amin'ny coil, ka mamorona torque. Manomboka mihodina ny rotor.
Na izany aza, misy ny fanamby: raha mijanona ho tsy miova ny lalana izoran'ny herinaratra ao amin'ny coil, dia hijanona ny rotor rehefa tonga amin'ny toerana iray satria mety ho aotra ny hery aterak'izany (ny toerana "mifandanja"). Eto no idiran'ny commutator. Mamadika ny lalana izoran'ny herinaratra ao amin'ny coil ny commutator isaky ny antsasaky ny fihodinana. Io fihodinana io dia mitazona ny lalana izoran'ny torque ho tsy miova, ahafahan'ny rotor manohy mihodina.
Manana tombony amin'ny fanaraha-maso ny hafainganam-pandeha mora kokoa ny motera DC. Azo fehezina amin'ny alàlan'ny fanovana ny voltazy ny hafainganam-pandeha, raha mifandray amin'ny courant kosa ny torque. Noho ireo toetra ireo, ny motera DC dia ampiasaina betsaka amin'ny fampiharana izay mitaky fanaraha-maso ny hafainganam-pandeha tsara, toy ny fitaovana elektronika sasany, motera kilalao, na motera kely.
4. Fitsipiky ny fiasan'ny motera AC (Alternating Courant)
Miasa amin'ny foto-kevitry ny saha magnetika mihodina ny motera AC. Ao amin'ny motera induction telo dingana, ohatra, ny stator dia manana coil telo izay omena courant AC miaraka amin'ny fahasamihafan'ny dingana 120 degre. Io fahasamihafan'ny dingana io dia mahatonga ny saha magnetika vokarin'ny stator ho toa mihodina manodidina ny axe-n'ny motera.
Avy eo dia "misintona" ny rotor ny saha magnetika mihodina ao amin'ny stator mba hihodina koa. Ao amin'ny motera induction, ny rotor dia mazàna maka endrika tranom-borona, izay ahitana bara mpitarika mifandray amin'ny andaniny roa. Rehefa mandalo ny rotor ny saha magnetika mihodina, dia misy courant inducée ao amin'ny bara rotor (araka ny lalàn'i Faraday momba ny induction elektromagnetika). Io courant inducée io dia mamorona saha magnetika rotor izay mifandray amin'ny saha stator, ka mamorona torque.
Ny zavatra mahaliana momba ny motera induction dia ny hoe tsy mihodina amin'ny hafainganam-pandeha mitovy tanteraka amin'ny saha magnetika an'ny stator mihitsy ny rotor. Antsoina hoe slip io fahasamihafan'ny hafainganam-pandeha io, ary ilaina ny slip mba hisian'ny induction. Ny motera induction dia fantatra amin'ny faharetany, ny fahatsorany ary ny fikojakojana tsy dia be loatra satria tsy mampiasa borosy na commutator mekanika izy ireo.
Ankoatra ny motera induction, dia misy ihany koa ny motera synchronous. Ao amin'ny motera synchronous, ny rotor dia mihodina araka ny hafainganam-pandehan'ny saha magnetika an'ny stator. Ny rotor dia mety ho andriamby maharitra na elektromagnetika. Ny motera synchronous dia ampiasaina betsaka rehefa ilaina ny fahombiazana avo lenta sy ny fanaraha-maso mazava tsara, anisan'izany amin'ny fampiharana indostrialy sasany sy fiara elektrika.
5. Ireo anton-javatra misy fiantraikany amin'ny hafainganam-pandeha sy ny hery mihodina
Ny hafainganam-pandehan'ny fihodinan'ny motera elektrika sy ny hery mihodina vokatr'izany dia misy fiantraikany amin'ny anton-javatra lehibe maromaro:
– Voltazy sy courant: Ao amin'ny motera DC, ny voltazy dia misy fiantraikany amin'ny hafainganam-pandeha, raha ny courant kosa dia misy fiantraikany amin'ny torque. Ao amin'ny motera AC, ny voltazy sy ny courant dia mbola mitana anjara toerana saingy mazàna fehezin'ny inverter.
– Matetika: Ao amin'ny motera AC, ny hafainganam-pandehan'ny saha magnetika stator dia miankina amin'ny matetika amin'ny famatsiana herinaratra. Noho izany, ny fanaraha-maso ny matetika no fomba voalohany handrindrana ny hafainganam-pandehan'ny motera AC.
– Isan'ny pôle: Amin'ny motera AC, arakaraka ny maha betsaka ny pôle stator no maha ambany ny hafainganam-pandeha synchronous amin'ny fatran'ny matetika mitovy.
– Enta-mavesatra mekanika: Arakaraka ny maha-lehibe ny enta-mavesatra no maha-avo ny hery mihodina (torque) ilain'ny motera. Ao amin'ny motera induction, ny fitomboan'ny enta-mavesatra dia mazàna mampitombo ny fihozongozonana.
– Endrika sy fitaovana: Ny kalitaon'ny fitaovana andriamby, ny endriky ny bobine, ary ny rafitra fampangatsiahana dia misy fiantraikany amin'ny fahombiazana sy ny fahombiazana.
6. Fahombiazana sy fatiantoka angovo
Tsy ny angovo elektrika rehetra miditra no miova ho angovo mekanika. Ny sasany very amin'ny endrika:
– Fahaverezan'ny varahina noho ny fanoheran'ny coil izay miteraka hafanana.
– Fahaverezan'ny fotony amin'ny akora vy noho ny hysteresis sy ny eddy courant.
– Fahaverezan-kery ara-mekanika vokatry ny fifandonana eo amin'ny "bearings" sy ny fanoheran'ny rivotra.
– Fahaverezana fanampiny vokatry ny tsy fahalavorariana amin'ny famolavolana sy ny firindran'ny rafitra fanaraha-maso.
Ny motera tsara dia natao hampihenana ireo fatiantoka ireo, ohatra amin'ny fampiasana tariby varahina tsara kalitao, fametahana fototra mba hampihenana ny fikorianan'ny eddy, ary rafitra fampidirana rivotra na fampangatsiahana.
7. Famaranana
Ny foto-kevitry ny fiasan'ny motera elektrika dia ny fifandraisan'ny herinaratra amin'ny saha magnetika mba hamokarana hery mihodina sy fihetsehana mihodina. Ny stator dia mamorona saha magnetika, ny rotor kosa mamaly izany saha izany, ary ny rafitra fanovana - na mekanika amin'ny motera DC borosy na elektronika amin'ny motera maoderina - dia mitazona ny hery mihodina izay mitazona ny rotor hihetsika tsy tapaka. Ny motera AC dia miankina amin'ny saha magnetika mihodina, raha ny motera DC kosa dia miankina bebe kokoa amin'ny fiovan'ny herinaratra ao amin'ny coil.
Amin'ny fahatakarana ny foto-kevitry ny hery Lorentz, ny induction elektromagnetika, ary ny anjara asan'ireo singa fototra toy ny stator, rotor, ary controller, dia hitantsika fa ny motera elektrika dia mihoatra noho ny "fitaovana mihodina" fotsiny, fa injeniera elektromagnetika mahomby izay tena ilaina amin'ny fiainana maoderina. Raha te-handalina lalindalina kokoa ianao, ny dingana manaraka dia ny mianatra momba ny karazana motera manokana—toy ny motera induction, motera synchronous, ary motera brushless—ary ny fomba hifehezana ny hafainganam-pandehany amin'ny fampiasana inverter na mpamily elektronika.
