Silnik elektryczny
Zamiana jednego rodzaju energii na inny interesowała ludzi już od bardzo dawna. Wraz z
odkryciem elektryczności powstała myśl jak zamienić energię prądu elektrycznego na
energię mechaniczną. Stało się to możliwe dzięki zaobserwowaniu istnienia siły
elektromotorycznej, którą wykorzystano do budowy silnika elektrycznego. Problem, w
budowie silnika, polegał na tym aby znalez
ć sposób zamiany krótkotrwałego ruchu
przewodnika "z prądem" w polu magnetycznym na ciągły ruch obrotowy.
Powstanie silnika elektrycznego zapoczątkowały doświadczenia Michaela Faradaya,
któremu udało się skonstruować urządzenie zamieniające elektryczność w ciągły ruch
mechaniczny. Jego doświadczenie zwane: "obroty elektryczne" polegało na zanurzeniu
jednego końca drutu w rtęci wypełniającej naczynie. Pośrodku naczynia umieścił magnes
sztabkowy. Podłączając baterię do góry przewodu i rtęci w naczyniu wprawił drut w ruch
obrotowy wokół magnesu.
Zasada działania silnika elektrycznego jest następująca: wirnik obraca się dzięki temu, że
uzwojenia przewodzące prąd umieszczone są w polu magnetycznym. Elektromagnes
(stojan) wytwarza pole magnetyczne. Prąd podawany jest na uzwojenia wirnika. Pola
magnetyczne uzwojenia i stojana oddziałują na siebie, powodując nieznaczny obrót
wirnika. Prąd podawany jest wówczas na następne uzwojenie; cały proces przebiega
bardzo szybko i silnik obraca się.
Pierwszy pracujący silnik elektryczny zbudowano w roku 1837 w USA. Jego twórcą był
Thomas Davenport, który swoich konstrukcji używał do napędu wiertarki i tokarki do
drewna. Silnik był wyposażony w elektromagnes i osiągał prędkość 450 obrotów na
minutę. Dwa lata póz
niej Davenport zbudował większy silnik, napędzający rotacyjną
prasę drukarską, na której zaczął druk pierwszego w USA czasopisma poświęconego
elektryczności.
Pierwszy miniaturowy silnik zbudował Thomas Alva Edison w 1880 roku, aby napędzać
elektryczne pióro do sporządzania kropkowanych matryc
powielaczowych. Motor miał wymiary 2,5 cm na 4 cm i osiągał około 4
tysięcy obr/min., napędzając drgającą igłę w obsadce, która robiła w
matrycy otworki układające się w kontury liter. Całość napędzała
dwuogniskowa bateria. Elektryczne pióro Edisona (zbudowano ich
około 60 tysięcy sztuk), skutecznie powielało dokumenty, aż zostało
wyeliminowane przez wynalazek maszyny do pisania.
Ze względu na rodzaj napięcia zasilającego, silniki elektryczne
dzielimy na:
1. silniki elektryczne prądu stałego,
2. silniki elektryczne prądu zmiennego,
3. silniki uniwersalne.