電気モーターは、ファンやエレベータなどの外部メカニズムを推進することを目的とした線形または回転力（トルク）を生成します。 電気モーターは、一般に、連続回転、またはそのサイズと比較してかなりの距離にわたる直線運動用に設計されています。 磁気ソレノイドは、電力を機械的な動きに変換するトランスデューサーでもありますが、限られた距離でしか動きを生み出すことができません。
電気モーターは、産業や輸送で使用される他の原動機である内燃エンジン（ICE）よりもはるかに効率的です。 電気モーターは通常95％以上の効率ですが、ICEは50％をはるかに下回っています。 また、軽量で物理的に小さく、機械的にシンプルで安価に構築でき、あらゆる速度で瞬時に一定のトルクを提供でき、再生可能エネルギー源によって生成された電気で稼働でき、炭素を大気中に排出しません。 これらの理由から、電気モーターは輸送や産業で内燃機関に取って代わりつつありますが、現在、車両での使用は、十分な充電範囲を提供できるバッテリーの高コストと重量によって制限されています。
電気モーターは、磁気、静電気、圧電性というXNUMXつの異なる物理原理で動作します。
磁気モーターでは、磁場は回転子と固定子の両方に形成されます。 これらのXNUMXつのフィールド間の積により、力が発生し、モーターシャフトにトルクが発生します。 これらのフィールドの一方または両方は、ローターの回転に伴って変化する必要があります。 これは、適切なタイミングでポールのオンとオフを切り替えるか、ポールの強度を変えることによって行われます。
主なタイプはDCモーターとACモーターで、前者の代わりに後者が使用されます。
AC電気モーターは非同期または同期のいずれかです。
同期モーターが始動すると、すべての通常のトルク条件で移動磁場の速度と同期する必要があります。
同期機では、磁場は、個別に励起された巻線や永久磁石など、誘導以外の手段で提供する必要があります。
フラクショナル馬力モーターは、定格が約1馬力（0.746 kW）未満であるか、標準の1HPモーターよりも小さい標準フレームサイズで製造されています。 多くの家庭用および産業用モーターは、分数馬力クラスにあります。
整流されたDCモーターには、回転シャフトに取り付けられた電機子に巻かれた回転巻線のセットがあります。 シャフトには整流子も搭載されています。整流子は、シャフトが回転するときに回転子巻線の電流の流れを定期的に逆転させる、長持ちする回転式電気スイッチです。 したがって、すべてのブラシ付きDCモーターには、回転する巻線にACが流れます。 電流は、整流子を支えるXNUMXつまたは複数のブラシのペアを流れます。 ブラシは、外部電源を回転アーマチュアに接続します。
回転電機子は、積層された磁気的に「柔らかい」強磁性コアの周りに巻かれたワイヤーのXNUMXつまたは複数のコイルで構成されます。 ブラシからの電流は、整流子と電機子のXNUMXつの巻線を通って流れ、一時的な磁石（電磁石）になります。 アーマチュアによって生成された磁場は、モーターフレームの一部として、PMまたは別の巻線（界磁コイル）のいずれかによって生成された定常磁場と相互作用します。 XNUMXつの磁場間の力は、モーターシャフトを回転させる傾向があります。 整流子は、回転子が回転するとコイルへの電力を切り替え、回転子の磁極が固定子磁場の磁極と完全に整列するのを防ぎます。これにより、回転子は（コンパスの針のように）停止することはなく、回転し続けます。電力が供給されている限り。
従来の整流子DCモーターの制限の多くは、整流子を押すためのブラシの必要性によるものです。 これは摩擦を生み出します。 ブラシが整流子セクション間の絶縁ギャップを横切るときに、ブラシがローターコイルを介して回路を作成および遮断することによって火花が生成されます。 整流子の設計によっては、これには、ギャップを横切るときに、隣接するセクション、つまりコイルの端を瞬間的に短絡するブラシが含まれる場合があります。 さらに、ローターコイルのインダクタンスにより、回路が開いたときにそれぞれの両端の電圧が上昇し、ブラシのスパークが増加します。
このスパークは、機械の最大速度を制限します。これは、スパークが速すぎると、整流子が過熱、侵食、または溶融するためです。 ブラシの単位面積あたりの電流密度は、それらの抵抗率と組み合わせて、モーターの出力を制限します。 電気接点の作成と切断も電気ノイズを生成します。 スパークはRFIを生成します。 ブラシは最終的に摩耗して交換が必要になり、整流子自体は摩耗とメンテナンス（大型モーターの場合）または交換（小型モーターの場合）の対象となります。 大型モーターの整流子アセンブリはコストのかかる要素であり、多くの部品を正確に組み立てる必要があります。 小型モーターでは、整流子は通常、ローターに恒久的に統合されているため、交換するには通常、ローター全体を交換する必要があります。
