Os motores elétricos dependem da indução eletromagnética, um fenômeno descoberto no início do século XIX pelo físico Michael Faraday. Ele descobriu que mover um ímã através de um toróide, ao redor do qual ele enrolara um fio condutor, gerava uma corrente elétrica no fio. Os motores elétricos usam essa ideia ao contrário. Quando uma corrente passa através de uma bobina, a bobina fica magnetizada e, se estiver conectada a um eixo e suspensa no campo gerado por um ímã permanente, as forças magnéticas opostas criam força suficiente para girar o eixo. A conexão do eixo a um mecanismo de engrenagens o torna capaz de trabalhar e a adição de rolamentos reduz o atrito e aumenta a eficiência do motor.
TL; DR (Muito longo; Não leu)
As principais partes de um motor elétrico incluem o estator e o rotor, uma série de engrenagens ou correias e rolamentos para reduzir o atrito. Os motores DC também precisam de um comutador para reverter a direção da corrente e manter o motor girando.
••• lvdesign77 /iStock /Getty Images O estator, rotor, escovas e comutador
Em vez de usar um ímã permanente, motores elétricos comerciais geralmente dependem completamente de 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 você não pode 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, juntamente com os enrolamentos do estator, são conectados aos terminais de energia localizados na carcaça do motor.
Quando você liga a energia, a eletricidade flui para as bobinas do campo para criar um campo magnético permanente. Também flui através das escovas e energiza a bobina da armadura. Os motores CC, como os que funcionam com bateria, também incluem um comutador, que é um interruptor conectado ao eixo do rotor que inverte o campo elétrico a cada meia rotação do rotor. Essa inversão de campo é necessária para manter o rotor girando em uma direção.
••• nabihariahi /iStock /Getty Images Engrenagens e correias
Por si só, o eixo do motor em rotação não é muito útil, a menos que você deseja usá-lo para perfurar ou girar uma lâmina 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 da rotação em 90 graus. As engrenagens e as correias possibilitam que um único motor execute várias funções simultaneamente.
••• scanrail /iStock /Getty Images Rolamentos para reduzir o atrito
Quanto maior o motor, mais atrito é gerado entre as partes móveis. Essa força de atrito se opõe ao movimento do rotor, reduzindo a eficiência do motor e, finalmente, desgastando as peças. A maioria dos motores possui rolamentos entre o estator e o rotor para manter o rotor centralizado e minimizar a folga de ar. Motores menores têm rolamentos de esferas, enquanto motores grandes empregam rolamentos de rolos. Os rolamentos precisam de lubrificação periódica, o que, juntamente com a manutenção e limpeza dos enrolamentos do estator e das escovas do rotor, é um importante procedimento de manutenção.
