Los diseños de motores eléctricos pueden variar bastante, aunque en general tienen tres partes principales: un rotor, un estator y un conmutador. Estas tres partes utilizan las fuerzas atractivas y repulsivas del electromagnetismo, lo que hace que el motor gire continuamente mientras reciba un flujo constante de corriente eléctrica.
Principios básicos
Los motores funcionan según los principios del electromagnetismo. Si pasa electricidad a través de un cable, crea un campo magnético. Si enrolla el cable alrededor de una varilla y pasa electricidad a través del cable, se crea un campo magnético alrededor de la varilla. Un extremo de la varilla tendrá un polo norte magnético y el otro tendrá un polo sur. Los polos opuestos se atraen entre sí, como los polos se repelen. Cuando rodeas esa varilla con otros imanes, la varilla girará debido a las fuerzas atractivas y repulsivas.
El estator
Todo motor eléctrico tiene dos partes esenciales: una estacionaria y otra que gira. La parte estacionaria es el estator. Aunque las configuraciones varían, el estator suele ser un imán permanente o una fila de imanes que recubren el borde de la carcasa del motor, que suele ser un tambor de plástico redondo.
El rotor
Insertado en el estator está el rotor, que generalmente consiste en alambre de cobre enrollado en una bobina alrededor de un eje. Cuando la corriente eléctrica fluye a través de la bobina, el campo magnético resultante empuja contra el campo creado por el estator y hace que el eje gire.
El conmutador: conceptos básicos
Un motor eléctrico tiene otro componente importante, el conmutador, que se encuentra en un extremo de la bobina. Es un anillo de metal dividido en dos mitades. Invierte la corriente eléctrica en la bobina cada vez que la bobina gira media vuelta. El conmutador invierte periódicamente la corriente entre el rotor y el circuito externo, o la batería. Esto asegura que los extremos de las bobinas no se muevan en direcciones opuestas y asegura que el eje gire en una dirección.
Más conmutador: polos magnéticos
El conmutador es necesario porque el rotor giratorio obtiene su movimiento de la atracción magnética y la repulsión entre el rotor y el estator. Para entender esto, imagine que el motor gira a cámara lenta. Cuando el rotor gira hasta el punto donde el polo sur del imán del rotor se encuentra con el polo norte del estator, la atracción entre los dos polos detendrá el giro en sus pistas. Para mantener el rotor girando, el conmutador invierte la polaridad del imán, por lo que el polo sur del rotor se convierte en el norte. El polo norte del rotor y el polo norte del estator se repelen entre sí, lo que obliga al rotor a seguir girando.
Cepillos y terminales
En un extremo del motor están las escobillas y los terminales. Están en el extremo opuesto de donde el rotor sale de la carcasa del motor. Las escobillas envían corriente eléctrica al conmutador y normalmente están hechas de grafito. Los terminales son los lugares donde la batería se conecta al motor y envía la corriente para hacer girar el rotor.