Trækningsmotor

Anvendelse inden for transport

Jernbane

Jernbanerne brugte først jævnstrømsmotorer. Disse motorer kørte normalt på ca. 600 volt. Der blev udviklet højtydende halvledere til at styre vekselstrømsmotorernes omskiftning. De har gjort vekselstrømsinduktionsmotorer til et bedre valg. En induktionsmotor kræver ingen kontakter inde i motoren. Disse vekselstrømsmotorer er enklere og mere pålidelige end de gamle jævnstrømsmotorer. AC-induktionsmotorer er kendt som asynkrone traktionsmotorer.

Før midten af det 20. århundrede blev der ofte brugt en enkelt stor motor til at drive flere hjul via forbindelsesstænger. Det var den samme måde, som damplokomotiver drejede deres drivhjul på. Nu er det normalt at bruge én traktionsmotor til at drive hver enkelt aksel gennem et tandhjulstræk.

Trækmotoren er normalt monteret mellem hjulrammen og den drevne aksel. Dette kaldes en "næseophængt trækkraftmotor". Problemet med denne montering er, at en del af motorens vægt hviler på akslen. Dette medfører, at sporet og rammen slides hurtigere. De "Bi-Polar" elektriske lokomotiver, der blev bygget af General Electric til Milwaukee Road, havde motorer med direkte drev. Motorens roterende aksel var også aksel for hjulene.

Jævnstrømsmotoren består af to dele; den roterende anker og de faste feltviklinger. Feltviklingen, også kaldet stator, omgiver ankeret. Feltviklingerne består af tætviklede trådspoler inde i motorhuset. Ankeret, også kaldet rotoren, er et andet sæt af trådspoler, der er viklet rundt om den centrale aksel. Ankeret er forbundet med feltviklingerne gennem børster. Børsterne er fjederbelastede kontakter, der trykker mod kommutatoren. Kommutatoren sender elektriciteten i et cirkulært mønster til ankerviklingerne. I en serieoprullet motor er ankeret og feltviklingerne forbundet i serie. En serieopviklet jævnstrømsmotor har en lav elektrisk modstand. Når der påføres spænding på motoren, dannes der et stærkt magnetfelt i motoren. Dette giver et stort drejningsmoment, så den er god til at starte et tog. Hvis der sendes mere strøm end nødvendigt til motoren, vil der blive for stort drejningsmoment, og hjulene vil snurre. Hvis der sendes for meget strøm til motoren, kan motoren blive beskadiget. Der anvendes modstande til at begrænse strømmen, når motoren starter.

Når jævnstrømsmotoren begynder at dreje, begynder de magnetiske felter indeni at samle sig. De skaber en intern spænding. Denne elektromagnetiske kraft (EMF) modvirker den spænding, der sendes til motoren. EMK'en styrer strømmen i motoren. Når motoren bliver hurtigere, falder EMF'en. Der strømmer mindre strøm ind i motoren, og den giver mindre drejningsmoment. Motoren holder op med at øge sin hastighed, når drejningsmomentet svarer til (er det samme som) trækket på toget. For at accelerere toget skal der sendes mere spænding til motoren for at accelerere toget. En eller flere modstande fjernes for at øge spændingen. Dette vil øge strømmen. Drejningsmomentet vil stige, og det samme vil togets hastighed. Når der ikke er nogen modstande tilbage i kredsløbet, tilføres fuld netspænding direkte til motoren.

I et elektrisk tog skulle lokomotivføreren oprindeligt regulere hastigheden ved at ændre modstanden manuelt. I 1914 blev der anvendt automatisk acceleration. Dette blev opnået ved hjælp af et accelerationsrelæ i motorkredsløbet. Dette blev ofte kaldt et hakrelæ. Relæet overvågede strømfaldet og styrede modstanden. Alt, hvad føreren skulle gøre, var at vælge lav, middel eller fuld hastighed. Disse hastigheder kaldes shunt-, serie- og parallelhastigheder efter den måde, hvorpå motorerne var tilsluttet.

Vejkøretøjer

Se også: Hybrid-elbil og Elbil

Traditionelt har vejkøretøjer (biler, busser og lastbiler) anvendt diesel- eller benzinmotorer med gearkasse. I den sidste del af det 20. århundrede begyndte man at udvikle køretøjer med elektriske transmissionssystemer. Disse køretøjer har en elektricitetskilde fra batterier eller brændselsceller. De kan også være drevet af en forbrændingsmotor.

En fordel ved at bruge elmotorer er, at nogle typer kan generere energi. De fungerer som en dynamo under bremsning. Dette er med til at forbedre køretøjets effektivitet.

Køling

På grund af de høje effektniveauer, der anvendes af trækkende motorer, skaber de meget varme. De kræver normalt køling, ofte med tvangsluft.