În ultimii ani, motoarele electrice au devenit din ce în mai populare, mai ales în industria auto, deoarece marile companii din acest domeniu au început să fie conștiente de efectul poluant pe care îl au motoarele care funcționează pe bază de combustibil asupra mediului înconjurător. De asemenea, au început să iasă la iveală și alte beneficii ale utilizării motoarelor electrice, ceea ce a determinat o creștere a cererii pentru astfel de tehnologii la nivel global.
Cu toate acestea, motorul electric încă ridică semne de întrebare pentru cei care vor să adopte metode mai ieftine și mai prietenoase cu mediul. De aceea, este necesar un ghid care să spună totul despre motoarele electrice, precum și care sunt avantajele acestora.
Cuprins
1.1 Ce sunt motoarele electrice?
1.2 Componentele motoarelor electrice
1.3 Principiul de funcționare al motorului electric
2.1 Motoarele electrice în funcție de tipul de curent
2.2 Motoarele electrice în funcție de numărul de faze ale curentului
3.1 Lipsa emisiilor
3.2 Costuri reduse
3.3 Confort
Pentru a cunoaște în mod corespunzător motorul electric, trebuie asimilate câteva informații de bază. În primul rând, este necesară definirea unui motor electric, dar și cunoașterea componentelor acestuia, precum și principiul de funcționare. În acest fel, se poate determina mai ușor modalitatea prin care motoarele electrice se deosebesc de cele pe bază de combustibil și, în același timp, măsura în care un motor electric se potrivește unui anumit tip de utilizator.
Indiferent de preferințele utilizatorilor, trebuie menționat faptul că apariția motorului electric reprezintă unul dintre cei mai mari pași făcuți în domeniul ingineriei, mai ales într-o perioadă în care poluarea reprezintă o problemă foarte mare la nivel global, motoarele clasice fiind una dintre principalele surse care afectează planeta din acest punct de vedere.
Pentru început, trebuie știut cu exactitate ce este motorul electric. La bază, motorul electric este un dispozitiv electromecanic cu ajutorul căruia energia electrică devine energie mecanică. Acesta este opus unui generator electric, care este folosit pentru a transforma energia mecanică în energie electrică. În schimb, ambele dispozitive pot fi folosite pentru oricare sens al transformării celor două tipuri de energie, totul depinzând de schema de conectare.
Motoarele electrice au devenit foarte populare în industria auto în ultimul deceniu, motiv pentru care tot mai multe companii pun la dispoziție stații de încărcare electrică, uneori chiar în benzinării pentru a putea fi folosite atât de șoferii care conduc mașini electrice, cât și mașini care funcționează pe bază de combustibil.
În cadrul unui motor electric intră două componente de bază: statorul și rotorul. Acestea, la rândul lor, au o serie de alte componente.
Statorul este montat în cele mai multe cazuri pe partea exterioară a motorului, fiind componenta fixă a acestuia. La rândul său, statorul este compus din carcasă, borne de alimentare, armătura feromagnetică statorică, precum și înfășurarea statorică.
A doua componentă de bază a motorului electric, rotorul, este cea montată, de obicei, în interior și reprezintă partea mobilă a motorului. La rândul său, rotorul este compus dintr-un ax și o armătură rotorică ce are rolul de a susține înfășurarea rotorică.
Mai trebuie menționat și întrefierul. Acesta apare între stator și rotor și este o porțiune de aer care permite mișcarea rotorului față de stator. În funcție de grosimea întrefierului, se poate determina nivelul de performanță al motorului.
Principiul de funcționare al motorului electric are la bază forțele electromagnetice care își exercită acțiunea asupra unui conductor prin care trece curent electric aflat în câmp magnetic. De asemenea, este bine de știut faptul că forța acționează perpendicular pe câmpul magnetic și cu curentul, atunci când câmpul magnetic și curentul electric interacționează între ele.
Indiferent dacă există sau nu controlul unor parametri electrici sau mecanici, acționarea electrică este principalul mod prin care sunt utilizate motoarele electrice. În același timp, prin acționarea electrică are loc conversia energiei în energie mecanică.
Datorită faptului că există o gamă largă de puteri, motoarele electrice pot fi utilizate în multiple scopuri, precum funcționarea unor dispozitive electronice sau acționarea electrică de putere foarte mare pentru macarale, locomotive sau pompe.
Există mai multe tipuri de motoare electrice. Acestea se pot clasifica în funcție de doi factori esențiali:
La rândul lor, motoarele se pot deosebi între ele în funcție de aceste caracteristici.
Funcționarea acestui tip de motor se face pe bază de curent continuu, unde sensul de circulație rămâne neschimbat. De asemenea, există și în acest caz o altă clasificare ce se face luând în considerare modul de conectare al înfășurării de excitație. Astfel, există motoare electrice cu excitație serie, cu excitație derivație, cu excitație mixtă și cu excitație separată.
Acestea sunt cele ale căror principiu de funcționare îl reprezintă câmpul magnetic învârtitor. La fel ca în cazul motoarelor de curent continuu, și cele de curent alternativ apar în două subforme. Acestea sunt motoarele sincrone, unde turația rotorului și turația câmpului magnetic învârtitor sunt egale, indiferent de încărcarea motorului, precum și motoarele asincrone care pot avea inele de contact, rotorul în scurtcircuit, bare înalte și colivie dublă.
Sunt cele folosite des în scopuri casnice, deoarece folosesc curent electric monofazat care nu produce câmp magnetic învârtitor.
Sunt cele care au un stator care construiește un circuit de bobine în trei faze. De asemenea, acesta este conectat la sursa de curent alternativ cu trei faze.
Folosite în scopuri industriale, sunt motoarele care funcționează pe bază de curent electric în mai mult de trei faze.
Folosirea motoarelor electrice aduce cu sine o serie de avantaje specifice, motiv pentru care au devenit din ce în ce mai populare în ultimul deceniu. Cu toate acestea, motoarele pe bază de combustibil încă sunt în topul alegerilor multor industrii, mai ales în cea auto. Acest lucru se poate argumenta și prin faptul că multe persoane fizice sau companii nu se simt încă dispuse să facă o schimbare radicală după ce au folosit în scopuri proprii motoarele pe combustibil.
3.1 Lipsa emisiilor
Cel mai important avantaj al folosirii motoarelor electrice îl reprezintă faptul că sunt reduse la un nivel minim emisiile de gaze toxice. Acest aspect are un impact cu atât mai mare cu cât unul dintre cei mari agenți de poluare și emițător de gaze toxice pentru mediu este chiar industria auto. Singura sursă de poluare în cazul folosirii unui motor electric o reprezintă metoda de producere a curentului electric, dar impactul asupra mediului este mult mai mic.
Este important de menționat și faptul că grija pentru mediu a fost cea care a îndreptat conștiința la nivel global spre utilizarea motoarelor electrice.
În primul rand, acest fapt se datorează costului general al curentului electric comparativ cu cel al combustibilului, fie benzină, fie motorină sau GPL.
În al doilea rând, mentenanța unui motor electric presupune costuri mult mai mici, deoarece nu se folosesc substanțe care pot dăuna în timp motorului. De asemenea, acesta este și motivul pentru care nivelul de uzură crește mult mai greu la motoarele electrice.
Un alt aspect care determină costuri reduse este faptul că taxa de poluare pentru mașinile cu motor electric este mai mică, datorită nivelului minim de poluare pe care-l presupune funcționarea cu curent electric.
Toate acestea sunt motive pentru care un motor electric nu necesită investiții foarte mari.
Fiind foarte silențios, acesta nu poluează fonic și, prin urmare, nu deranjează prin zgomote intense. De asemenea, asigură un rulaj lin, mai ales în cazul autovehiculelor și nu există riscul ca mașinile să se înece în cazul în care nu sunt pornite corespunzător.
În plus, motoarele electrice au mai puține componente, ceea ce simplifică procesul de pornire și de punere în mișcare a roților, iar energia electrică se consumă la un nivel constant.
Concluzii
În concluzie, faptul că motoarele electrice devin din ce în ce mai populare în numeroase industrii are la bază o serie de argumente dovedite și plauzibile.
Există, așadar, o serie de avantaje, dar și de motive pentru care acestea au început să fie folosite mai des, deoarece s-a dovedit științific eficiența lor în comparație cu motoarele pe bază de combustibil.
