Một động cơ điện là tất cả về nam châm và từ tính: Một động cơ sử dụng nam châm để tạo ra chuyển động. Nếu bạn đã từng chơi với nam châm, bạn sẽ biết về quy luật cơ bản của tất cả các nam châm: Các mặt đối lập hút nhau và thích đẩy nhau. Vì vậy, nếu bạn có hai thanh nam châm với các đầu của chúng được đánh dấu "bắc" và "nam", thì đầu bắc của một nam châm sẽ hút đầu nam của nam châm kia. Mặt khác, đầu phía bắc của một nam châm sẽ đẩy đầu phía bắc của nam châm kia (và tương tự, phía nam sẽ đẩy lùi phía nam). Bên trong động cơ điện, các lực hút và đẩy này tạo ra chuyển động quay.
Trong sơ đồ trên, bạn có thể thấy hai nam châm trong động cơ: Phần ứng (hoặc rôto) là nam châm điện, trong khi nam châm trường là nam châm vĩnh cửu (nam châm trường cũng có thể là nam châm điện, nhưng trong hầu hết các động cơ nhỏ thì không để tiết kiệm điện).
To hiểu cách hoạt động của động cơ điện, điều quan trọng là phải hiểu cách hoạt động của nam châm điện. (Xem Cách hoạt động của nam châm điện để biết chi tiết đầy đủ.)
Nam châm điện là cơ sở của động cơ điện. Bạn có thể hiểu cách mọi thứ hoạt động trong động cơ bằng cách tưởng tượng tình huống sau. Giả sử bạn đã tạo ra một nam châm điện đơn giản bằng cách quấn 100 vòng dây xung quanh một chiếc đinh và kết nối nó với pin. Đinh sẽ trở thành một nam châm và có cực bắc và cực nam trong khi pin được kết nối.
Bây giờ nói rằng bạn lấy nam châm điện đinh của bạn, chạy một trục qua giữa nó và treo nó ở giữa một nam châm móng ngựa như thể hiện trong hình bên dưới. Nếu bạn gắn pin vào nam châm điện để đầu bắc của chiếc đinh xuất hiện như hình vẽ, định luật cơ bản của từ tính cho bạn biết điều gì sẽ xảy ra: Đầu bắc của nam châm điện sẽ bị đẩy lùi khỏi đầu bắc của nam châm móng ngựa và bị hút vào đầu phía nam của nam châm hình móng ngựa. Đầu phía nam của nam châm điện sẽ bị đẩy lùi theo cách tương tự. Đinh sẽ di chuyển khoảng nửa vòng và sau đó dừng lại ở vị trí được hiển thị.
Bạn có thể thấy rằng nửa chuyển động này chỉ đơn giản là do cách các nam châm hút và đẩy nhau một cách tự nhiên. Chìa khóa của động cơ điện là sau đó tiến thêm một bước sao cho tại thời điểm chuyển động nửa vòng hoàn thành, trường của nam châm điện quay. Cú lật làm cho nam châm điện hoàn thành một nửa chuyển động khác. Bạn lật từ trường chỉ bằng cách thay đổi hướng của các electron chạy trong dây dẫn (bạn làm điều đó bằng cách lật pin lên). Nếu trường của nam châm điện được đảo chính xác vào đúng thời điểm cuối mỗi nửa vòng chuyển động, thì động cơ điện sẽ quay tự do.
Động cơ xoay chiều được điều khiển bởi dòng điện xoay chiều và là một cách hiệu quả cao để biến năng lượng điện thành chuyển động cơ học. Động cơ AC khác với Động cơ DC (Dòng điện một chiều) ở chỗ chúng không có chổi than, nghĩa là ít cần bảo dưỡng hơn và tuổi thọ thường cao hơn. Không giống như động cơ DC, tốc độ đầu ra của động cơ AC thường được điều khiển bởi bộ điều khiển tần số.
Động cơ cảm ứng xoay chiều thường được sử dụng trong các thiết bị nhà bếp, ô tô và máy móc công nghiệp, động cơ cảm ứng có tốc độ quay đầu ra tỷ lệ với tần số áp dụng của dòng điện thay thế.
Động cơ đồng bộ xoay chiều được gọi như vậy vì tốc độ của rôto tỷ lệ với stato, động cơ xoay chiều đồng bộ được sử dụng ở nơi độ chính xác là một yếu tố quan trọng, chẳng hạn như đồng hồ và bộ hẹn giờ.
Động cơ lồng sóc xoay chiều là một loại động cơ cảm ứng sử dụng rôto lồng thay vì rôto dây quấn, do đó được coi là chắc chắn hơn và ít tốn công bảo trì hơn. Động cơ cảm ứng lồng sóc thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu mômen khởi động thấp và không cần điều khiển tốc độ, chẳng hạn như máy bơm và máy nén khí.
