Os projetos de motores elétricos podem variar bastante, embora em geral tenham três partes principais: um rotor, um estator e um comutador. Essas três partes usam as forças atraentes e repulsivas do eletromagnetismo, fazendo com que o motor gire continuamente desde que receba um fluxo constante de corrente elétrica.
Princípios básicos
Os motores trabalham com os princípios do eletromagnetismo. Se você passa eletricidade através de um fio, ele cria um campo magnético. Se você enrolar o fio ao redor de uma haste e passar eletricidade através do fio, ele criará um campo magnético ao redor da haste. Uma extremidade da haste terá um pólo magnético norte e a outra terá um pólo sul. Postes opostos se atraem, como se repelem. Quando você envolve essa haste com outros ímãs, ela gira com as forças atraentes e repulsivas.
O estator
Todo motor elétrico tem duas partes essenciais: uma estacionária e outra que gira. A parte estacionária é o estator. Embora as configurações variem, o estator costuma ser um ímã permanente ou uma fileira de ímãs que revestem a borda da carcaça do motor, que geralmente é um tambor de plástico redondo.
O rotor
Inserido no estator está o rotor , geralmente consistindo em fio de cobre enrolado em uma bobina em torno de um eixo. Quando a corrente elétrica flui através da bobina, o campo magnético resultante empurra o campo criado pelo estator e faz o eixo girar.
O comutador: conceitos básicos
Um motor elétrico tem outro componente importante, o comutador , que fica em uma extremidade da bobina. É um anel de metal dividido em duas metades. Ele inverte a corrente elétrica na bobina cada vez que a bobina gira meia volta. O comutador inverte periodicamente a corrente entre o rotor e o circuito externo ou a bateria. Isso garante que as extremidades das bobinas não se movam em direções opostas e garante que o eixo gire em uma direção.
Mais comutador: pólos magnéticos
O comutador é necessário porque o rotor giratório obtém seu movimento de atração magnética e repulsão entre o rotor e o estator. Para entender isso, imagine o motor girando em câmera lenta. Quando o rotor gira para o ponto em que o pólo sul do ímã do rotor encontra o pólo norte do estator, a atração entre os dois pólos interromperá o giro em suas trilhas. Para manter o rotor girando, o comutador inverte a polaridade do ímã, de modo que o polo sul do rotor se torna o norte. O pólo norte do rotor e o pólo norte do estator se repelem, forçando o rotor a continuar girando.
Escovas e terminais
Em uma extremidade do motor estão as escovas e os terminais . Eles estão na extremidade oposta de onde o rotor sai da carcaça do motor. As escovas enviam corrente elétrica ao comutador e geralmente são feitas de grafite. Os terminais são os locais onde a bateria é conectada ao motor e envia a corrente para girar o rotor.