Os motores elétricos contam com indução eletromagnética, um fenômeno descoberto no início de 1800 pelo físico Michael Faraday. Ele descobriu que mover um ímã através de um toróide, em torno do qual ele havia enrolado um fio condutor, gerou uma corrente elétrica no fio. Os motores elétricos usam essa ideia ao contrário. Quando uma corrente passa através de uma bobina, a bobina torna-se magnetizada e, se estiver presa a um eixo e suspensa no campo gerado por um ímã permanente, as forças magnéticas opostas criam força suficiente para girar o eixo. Conectar o eixo a um mecanismo de engrenagem torna-o capaz de fazer o trabalho, e adicionar rolamentos reduz o atrito e aumenta a eficiência do motor.
TL; DR (muito longo; não leu)
As partes principais de um motor elétrico incluem o estator e o rotor, uma série de engrenagens ou correias e rolamentos para reduzir o atrito. Os motores CC também precisam de um comutador para reverter a direção da corrente e manter o motor girando.
O estator, rotor, escovas e comutador
Em vez de usar um ímã permanente, os modernos motores elétricos comerciais geralmente dependem completamente em eletroímãs. Uma série de pequenas bobinas dispostas em um arranjo circular forma o estator, e essas bobinas geram um campo magnético permanente. Uma bobina separada enrolada em torno de uma armadura e presa a um eixo forma o rotor, que gira dentro do campo. Como não é possível conectar os fios a uma bobina giratória, o rotor geralmente incorpora escovas metálicas que permanecem em contato com uma superfície condutora no estator. Essa superfície, junto com os enrolamentos do estator, é conectada aos terminais de energia localizados no compartimento do motor.
Quando você liga a energia, a eletricidade flui para as bobinas de campo para criar um campo magnético em pé. Ele também flui através das escovas e energiza a bobina da armadura. Os motores de corrente contínua, como os que funcionam com uma bateria, também incluem um comutador, que é um interruptor acoplado ao eixo do rotor que inverte o campo elétrico a cada meia volta do rotor. Esta inversão de campo é necessária para manter o rotor girando em uma direção.
Engrenagens e correias
Por si só, um eixo do motor giratório não é muito útil, a menos que você queira usá-lo para perfurar ou para girar uma pá de ventilador. A maioria dos motores incorpora um sistema de engrenagens e /ou correias de transmissão para converter a energia do eixo giratório em movimento útil. A configuração das correias ou engrenagens pode aumentar a velocidade de rotação em um eixo adjacente, o que resulta em uma redução de potência, ou pode aumentar a potência enquanto reduz a velocidade de rotação. As engrenagens sem-fim podem alterar a direção de rotação em 90 graus. Engrenagens e correias possibilitam que um único motor execute uma variedade de funções simultaneamente.
Rolamentos para reduzir a fricção
Quanto maior o motor, mais fricção é gerada entre as partes móveis. Esta força de atrito se opõe ao movimento do rotor, reduzindo a eficiência do motor e, finalmente, desgastando as partes. A maioria dos motores tem rolamentos entre o estator e o rotor para manter o rotor centralizado e minimizar o espaço de ar. Motores menores possuem rolamentos de esferas, enquanto motores grandes empregam rolamentos de rolos. Os rolamentos precisam de lubrificação periódica, que, juntamente com a manutenção e a limpeza dos enrolamentos do estator e das escovas do rotor, é um importante procedimento de manutenção.
