Hva er en frastøtelsesmotor?

En frastøtningsmotor er en type elektrisk motor som er designet for å tilveiebringe et høyt dreiemoment eller rotasjonskraft ved oppstart, og for å ha muligheten til enkelt å reversere rotasjonsretningen. Det er en vekselstrøm (AC) motor som bruker en serie kontaktbørster som kan ha en variert vinkel og kontaktnivå for å endre moment og rotasjonsparametere. Disse motorene ble mye brukt i tidlig industrielt utstyr, for eksempel borepresser frem til 1960-tallet som krevde en stor mengde langsom rotasjonskraft, og i mikrostyringssystemer, som for trekkmotorer på modelljernbaner. Fra 2011 har de stort sett blitt erstattet av mindre komplekse induksjonsmotorkonstruksjoner med kretsstyringskontroller som er mer pålitelige og enklere å produsere og vedlikeholde.

Utformingen av en frastøtningsmotor har både en elektrisk vikling for statoren og rotorenheten og ingen permanente magneter for å generere et elektromagnetisk felt. Elektriske børster plasseres over rotorenheten gjennom en kommutator, og strøm føres gjennom dem til rotoren mens de er i kontakt for å starte motoren. Når frastøtningsmotoren når en høy hastighet, trekkes børstene vanligvis ut og motoren fungerer som en typisk induksjonsmotor. Dette gir frastøtningsmotoren høyt dreiemoment ved lave hastigheter og standard motorytelse i høye hastigheter. En kortslutningsmekanisme er også innebygd i motoren for å bryte forbindelsen til kommutatoren slik at den kan fungere som en induksjonsmotor og også ha muligheten til å snu rotasjon.

Ulempene med utformingen av frastøtningsmotoren inkluderer den kompliserte mekaniske utformingen av kontaktbørstene og det faktum at den ble modellert etter tidlig likestrøm (DC) motorfunksjonalitet. Det er en enfaset motor, noe som betyr at den bruker vekselstrøm som kjøres gjennom en statorenhet med én elektrisk vikling, men statoren selv har opptil åtte magnetiske poler. Rotorenheten ligner på måten en anker er innebygd i en likestrømsmotor, så den blir ofte referert til som en anker på ingeniørfelt, og det er her kommutatoren og børstene kommer i kontakt for å kontrollere dreiemomentet og rotasjonsretningen.

Retningen som børstene nærmer seg eller kommer i kontakt med kommutatoren, og derfor rotoren, så vel som deres fysiske nærhet til den, bestemmer motorens hastighet ved å skape en frastøtningseffekt med konkurrerende magnetiske poler. Ankeren og statoren har hver sine sett med magnetiske poler og blir forskjøvet omtrent 15 elektriske grader fra hverandre, noe som skaper en magnetisk frastøtningseffekt som starter rotoren å rotere. Plasseringen av børstene er kritisk for den riktige funksjonen til frastøtningsmotoren, fordi, hvis børstene er i rette vinkler til statorsammenstillingen, avbryter polene hverandre og forhindrer magnetisk flux, og det finnes ikke noe rotasjonsmoment.

Mens moderne elektriske kretsløp har erstattet mange frastøtningsmotorer med induksjonsmotorer som har lignende kontrollfunksjoner, brukes fortsatt frastøtningsmotoren i noen felt på grunn av sin evne til å generere en stor mengde dreiemoment ved lave hastigheter. Disse inkluderer applikasjoner som trykkpresser og takvifter, eller blåsere for miljøkontroller som sakte har roterende viftesamling. Variasjoner på den opprinnelige utformingen av frastøtningsmotoren inkluderer å inkorporere typiske prinsipper for induksjonsytelse i den, slik som frastøtningsinduksjonsmotoren, frastøtningsinduksjonsmotoren og kompensert frastøtningsmotor.