Die beiden mechanischen Teile eines Elektromotors sind der Rotor, der sich bewegt, und der Stator, der sich nicht bewegt. Es enthält auch zwei elektrische Teile, einen Satz Magnete und einen Anker, von denen einer am Rotor und der andere am Stator befestigt ist und zusammen einen Magnetkreis bildet.
Lager
Der Rotor wird von Lagern getragen, die es dem Rotor ermöglichen, sich um seine Achse zu drehen. Die Lager werden wiederum vom Motorgehäuse getragen.
Rotor
Der Rotor ist das bewegliche Teil, das die mechanische Leistung liefert. Der Rotor hält typischerweise Leiter, die Ströme führen, auf die das Magnetfeld des Stators eine Kraft ausübt, um die Welle zu drehen. Alternativ tragen einige Rotoren Permanentmagnete und der Stator hält die Leiter. Permanentmagnete bieten einen hohen Wirkungsgrad über einen größeren Betriebsgeschwindigkeits- und Leistungsbereich.
Ein Luftspalt zwischen Stator und Rotor ermöglicht die Drehung. Die Spaltbreite hat einen erheblichen Einfluss auf die elektrischen Eigenschaften des Motors. Es wird im Allgemeinen so klein wie möglich gemacht, da ein großer Spalt die Leistung schwächt. Es ist die Hauptquelle des niedrigen Leistungsfaktors, mit dem Motoren arbeiten. Der Magnetisierungsstrom steigt und der Leistungsfaktor sinkt mit dem Luftspalt, daher sind schmale Spalte besser. Umgekehrt können zu kleine Spalte neben Geräuschen und Verlusten auch mechanische Probleme verursachen.
Die Motorwelle erstreckt sich durch die Lager zur Außenseite des Motors, wo die Last aufgebracht wird. Da die Kräfte der Last über das äußerste Lager hinaus wirken, spricht man von einer fliegenden Last.
Stator
Der Stator umgibt den Rotor und hält normalerweise Feldmagnete, die entweder Elektromagnete sind, die aus Drahtwicklungen um einen ferromagnetischen Eisenkern bestehen, oder Permanentmagnete. Diese erzeugen ein Magnetfeld, das durch den Rotoranker geht und Kraft auf die Wicklungen ausübt. Der Statorkern besteht aus vielen dünnen, voneinander isolierten Blechen, den so genannten Laminierungen. Laminierungen werden verwendet, um Energieverluste zu reduzieren, die sich ergeben würden, wenn ein massiver Kern verwendet würde. Harzverpackte Motoren, die in Waschmaschinen und Klimaanlagen verwendet werden, nutzen die Dämpfungseigenschaften von Harz (Kunststoff), um Geräusche und Vibrationen zu reduzieren. Diese Motoren kapseln den Stator in Kunststoff ein.
Anker
Der Anker besteht aus Drahtwicklungen auf einem ferromagnetischen Kern. Elektrischer Strom, der durch den Draht fließt, bewirkt, dass das Magnetfeld des Feldmagneten eine Kraft (Lorentz-Kraft) auf ihn ausübt und den Rotor dreht, der die mechanische Leistung liefert. weicher, eiserner, ferromagnetischer Kern, um bei Stromzufuhr magnetische Pole zu bilden.
Elektrische Maschinen gibt es in Konfigurationen mit ausgeprägten und nicht ausgeprägten Polen. Bei einem Schenkelpolmotor haben die ferromagnetischen Kerne an Rotor und Stator einander zugewandte Vorsprünge, sogenannte Pole, mit einer Drahtwicklung um jeden Pol unterhalb der Polfläche, die zu Nord- oder Südpolen des Magnetfelds werden, wenn Strom durch den Draht fließt . Bei einem Motor mit nicht ausgeprägtem Pol (oder verteiltem Feld oder Rundrotor) ist der ferromagnetische Kern ein glatter Zylinder, wobei die Wicklungen gleichmäßig in Schlitzen über den Umfang verteilt sind. Durch die Zufuhr von Wechselstrom in die Wicklungen entstehen Pole im Kern, die sich kontinuierlich drehen. Ein Spaltpolmotor hat eine Wicklung um einen Teil des Pols, die die Phase des Magnetfelds für diesen Pol verzögert.
Kommutator
Ein Kommutator ist ein elektrischer Drehschalter, der den Rotor mit Strom versorgt. Es kehrt periodisch den Stromfluss in den Rotorwicklungen um, wenn sich die Welle dreht. Es besteht aus einem Zylinder, der aus mehreren metallischen Kontaktsegmenten auf dem Anker besteht. Zwei oder mehr elektrische Kontakte, die als „Bürsten“ bezeichnet werden und aus einem weichen, leitfähigen Material wie Kohle bestehen, drücken gegen den Kommutator. Die Bürsten stellen bei ihrer Drehung einen Gleitkontakt mit aufeinanderfolgenden Kommutatorsegmenten her und versorgen den Rotor mit Strom. Die Wicklungen auf dem Rotor sind mit den Kommutatorlamellen verbunden. Der Kommutator kehrt die Stromrichtung in den Rotorwicklungen periodisch mit jeder halben Umdrehung (180 Grad) um, sodass das auf den Rotor ausgeübte Drehmoment immer in der gleichen Richtung ist. Ohne diese Stromumkehr würde sich die Richtung des Drehmoments an jeder Rotorwicklung mit jeder halben Umdrehung umkehren, sodass der Rotor anhalten würde. Kommutatoren sind ineffizient und kommutierte Motoren wurden größtenteils durch bürstenlose Gleichstrommotoren, Permanentmagnetmotoren und Induktionsmotoren ersetzt.
