Os motores elétricos dependem da indução eletromagnética, um fenômeno descoberto no início de 1800 pelo físico Michael Faraday. Ele descobriu que mover um ímã através de um toroide, ao redor do qual enrolou um fio condutor, gerou uma corrente elétrica no fio. Os motores elétricos usam essa ideia ao contrário. Quando uma corrente passa por uma bobina, a bobina torna-se 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. Conectar o eixo a um mecanismo de engrenagem torna-o capaz de trabalhar, e adicionar rolamentos reduz o atrito e aumenta a eficiência do motor.
TL; DR (muito longo; Não li)
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.
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O Estator, Rotor, Escovas e Comutador
Em vez de usar um ímã permanente, os motores elétricos comerciais modernos geralmente dependem totalmente 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 fios a uma bobina giratória, o rotor geralmente incorpora escovas metálicas que permanecem em contato com uma superfície condutora no estator. Esta superfície, junto com os enrolamentos do estator, são conectadas aos terminais de energia localizados na carcaça do motor.
Quando você liga a energia, a eletricidade flui para as bobinas de campo para criar um campo magnético permanente. Ele 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 uma chave conectada 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.
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Engrenagens e Correias
Por si só, um eixo de motor giratório não é muito útil, a menos que você queira usá-lo para furar ou 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 da potência, ou pode aumentar a potência enquanto reduz a velocidade de rotação. As engrenagens sem-fim podem mudar a direção de rotação em 90 graus. Engrenagens e correias possibilitam que um único motor execute uma variedade de funções simultaneamente.
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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, por fim, desgastando as peças. A maioria dos motores tem rolamentos entre o estator e o rotor para mantê-lo centralizado e minimizar o entreferro. Os motores menores têm rolamentos de esferas, enquanto os motores grandes usam rolamentos de rolos. Os rolamentos precisam de lubrificação periódica, o que, junto com a manutenção e limpeza dos enrolamentos do estator e das escovas do rotor, é um procedimento de manutenção importante.