Elektrik motorları , motorun miline uygulanan tork biçiminde kuvvet oluşturmak için motorun manyetik alanı ile elektrik akımı arasındaki bir tel sargıdaki etkileşim yoluyla çalışır. Elektrik motorları , piller, motorlu taşıtlar veya redresörler gibi doğru akım (DC) kaynakları veya elektrik şebekesi, invertörler veya elektrik jeneratörleri gibi alternatif akım (AC) kaynakları ile çalıştırılabilir. Bir elektrik jeneratörü mekanik olarak bir elektrik motoruyla aynıdır, ancak ters bir güç akışıyla çalışır ve mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürür.
Elektrik enerjisinin mekanik enerjiye ters çevrilmesi bir elektrik motoru tarafından yapılır ve motorlar ve jeneratörler birçok benzerliğe sahiptir. Birçok motor, jeneratör olarak çalıştırılabilir veya tersi, elle veya elektromanyetik indüksiyon kullanılarak yapılabilir. Elektrikle çalışan kaldırma mıknatısları, hurda demir ve diğer ferromanyetik malzemeleri taşımak için kullanılabilir.
Elektrikli saatlerde küçük motorlar bulunabilir. Yüksek düzeyde standartlaştırılmış boyutlara ve özelliklere sahip genel amaçlı motorlar, endüstriyel kullanım için uygun mekanik güç sağlar. Elektrik motorlarının en büyüğü, 100 megawatt’a ulaşan derecelendirmelerle gemi tahriki, boru hattı sıkıştırma ve pompalı depolama uygulamaları için kullanılmaktadır. Elektrik motorları, elektrik güç kaynağı türü, iç yapısı, uygulaması, hareket çıkışı türü vb. ile sınıflandırılabilir.
Elektrik akımı ve manyetik alanın etkileşimi ile mekanik kuvvet üretiminin fiziksel ilkesi, Faraday’ın elektromanyetik indüksiyon yasası, 1820’de Hans Christian Orsted ve Fransız fizikçi François Arago tarafından bağımsız olarak keşfedildi. Elektrik enerjisinin elektromanyetik yollarla mekanik enerjiye dönüştürülmesi, İngiliz bilim adamı Michael Faraday tarafından 1821’de gösterildi. Serbest asılı bir tel, üzerine kalıcı bir mıknatısın (PM) yerleştirildiği bir cıva havuzuna daldırıldı. Telden bir akım geçtiğinde, tel mıknatısın etrafında dönüyordu, bu da akımın telin etrafında yakın dairesel bir manyetik alan oluşturduğunu gösteriyordu. Bu motor genellikle okul fizik derslerinde gösterilir.
Birçok farklı elektrik motoru türü vardır. Hareket kontrolü dünyasında her birinin kendine özgü özellikleri, artıları ve eksileri vardır. Farklı türdeki elektrik motorları hakkında her şeyi bilmek istiyorsanız, işte ne bekleyebileceğinize dair kısa bir özet:
Elektrik motorları her yerde. Elektrikli süpürgenize, buzdolabınıza, çim biçme makinenize ve daha fazlasına güç sağlarlar.
Bu cihazların boyutları, tasarımları ve uygulamaları farklılık gösterse de, onları çalıştıran elektrik motorları aynı temel prensipte çalışır.
AC fırçasız motorlar, hareket kontrolünde en popüler olanlardan bazılarıdır. Uzun ömür ve yüksek verimlilik sunarlar ve son derece özelleştirilebilirler. Bunun nedeni, bir AC fırçasız motor tasarımında kullanılabilecek birçok farklı sargı ve mıknatıs malzemesinin olmasıdır.
DC fırçalı bir motorda, stator üzerindeki fırça yönü akım akışını belirler. Burada güç, gövdeye (stator) sabitlenmiş sargıları geçen rotor tarafından üretilir. Akım, fırçalara göre yönelimlerine bağlı olarak sargılardan akar ve bir elektromanyetik alan üretir.
Bir DC fırçasız motor, sabit bir mıknatıs rotoru ve tel sargılı stator kutupları ile yapılmıştır. Bu motorlar, çoğu geleneksel DC motorda olduğu gibi, rotoru döndürmek için fırçalar yerine elektronik komütasyona güvendikleri için bir step motora benzer şekilde çalışır.
Doğrudan tahrik motorları , çoğu fırçasız doğru akım motoruyla aynı şekilde çalışır. Mıknatıslar motorun rotoruna takılır ve sargılar motorun statörü üzerinde düzenlenir. Bu tip elektrik motoru, doğrudan tahrikli pikaplarda ve plak çalarlarda kullanılır.
Step motor, elektrik darbelerini ayrı mekanik hareketlere dönüştüren elektromekanik bir cihazdır. Bir kademeli motorun şaftı veya mili, kendisine uygun sırayla elektrik komut darbeleri uygulandığında ayrı adım artışlarıyla döner.
Servo motorlar, robotlar, CNC makineleri, otomatik imalat gibi çok çeşitli uygulamalara sahiptir. Servo motorlar sadece endüstriyel uygulamalarda değil, oyuncak ve elektronik gibi gündelik nesnelerde de kullanılmaktadır.
Lineer motorlar, çelik fabrikaları ve takım tezgahları gibi çok çeşitli endüstriyel uygulamalarda kullanılmaktadır. Ayrıca fabrikalarda maglev trenleri, konveyörler ve otomatik taşıma araçları gibi ulaşımda da kullanılmaktadırlar.