מנוע חשמלי עוסק במגנטים ובמגנטיות: מנוע משתמש במגנטים ליצירת תנועה. אם אי פעם שיחקת במגנטים אתה יודע על חוק היסוד של כל המגנטים: ניגודים מושכים ואוהבים להדוף. כך שאם יש לך שני מגנטים מוטים כאשר הקצוות שלהם מסומנים "צפון" ו"דרומה ", אז הקצה הצפוני של מגנט אחד ימשוך את הקצה הדרומי של השני. מאידך גיסא, הקצה הצפוני של מגנט אחד ידחה את הקצה הצפוני של השני (ובדומה לכך, דרום ידחה דרומה). בתוך מנוע חשמלי, כוחות המשיכה והדוחה האלה יוצרים תנועה סיבובית.
בתרשים לעיל, אתה יכול לראות שני מגנטים במנוע: האבזור (או הרוטור) הוא אלקטרומגנט, בעוד שמגנט השדה הוא מגנט קבוע (מגנט השדה יכול להיות גם אלקטרומגנט, אך ברוב המנועים הקטנים הוא אינו לא בכדי לחסוך בחשמל).
To להבין כיצד פועל מנוע חשמלי, המפתח הוא להבין כיצד פועל האלקטרומגנט. (ראה כיצד פועלים אלקטרומגנטים לפרטים מלאים.)
אלקטרומגנט הוא הבסיס של מנוע חשמלי. אתה יכול להבין כיצד הדברים עובדים במנוע על ידי דמיון התרחיש הבא. נניח שיצרת אלקטרומגנט פשוט על ידי כריכת 100 לולאות חוט סביב מסמר וחיבורו לסוללה. המסמר יהפוך למגנט ויש לו קוטב צפון ודרום בזמן שהסוללה מחוברת.
עכשיו אמור שאתה לוקח את אלקטרומגנט הציפורן שלך, מעביר ציר באמצעו ומשהה אותו באמצע מגנט פרסה כפי שמוצג באיור למטה. אם היית מחבר סוללה לאלקטרומגנט כך שהקצה הצפוני של הציפורן יופיע כפי שמוצג, חוק המגנטיות הבסיסי אומר לך מה יקרה: הקצה הצפוני של האלקטרומגנט יידחה מהקצה הצפוני של מגנט הפרסה. ונמשך לקצה הדרומי של מגנט הפרסה. הקצה הדרומי של האלקטרומגנט יידחה בצורה דומה. הציפורן תנוע כחצי סיבוב ואז תעצור במיקום המוצג.
אתה יכול לראות שחצי סיבוב התנועה הזה פשוט נובע מהאופן שבו מגנטים מושכים ודוחים זה את זה באופן טבעי. המפתח של מנוע חשמלי הוא ללכת צעד אחד קדימה, כך שברגע שחצי סיבוב התנועה הזה מסתיים, שדה האלקטרומגנט מתהפך. ההפוך גורם לאלקטרומגנט להשלים עוד חצי סיבוב תנועה. אתה הופך את השדה המגנטי רק על ידי שינוי כיוון האלקטרונים הזורמים בחוט (אתה עושה זאת על ידי הפלת הסוללה). אם שדה האלקטרומגנט היה מתהפך בדיוק ברגע הנכון בסוף כל סיבוב תנועה, המנוע החשמלי היה מסתובב בחופשיות.
מנועי AC מונעים על ידי זרם חילופין ומהווים דרך יעילה ביותר להפוך אנרגיה חשמלית לתנועה מכנית. מנועי AC שונים ממונועי DC (Direct Current) בכך שהם נטולי מברשות, כלומר פחות צורך בתחזוקה ותוחלת חיים ארוכה יותר. שלא כמו מנועי DC, מהירות הפלט של מנועי AC נשלטת בדרך כלל על ידי בקרת כונן תדרים.
מנועי זירוז AC משמשים בדרך כלל במכשירי מטבח, מכוניות ומכונות תעשייתיות, למנועי אינדוקציה יש מהירות סיבוב פלט היחסית לתדר המיושם של הזרם החלופי.
מנועים AC סינכרוניים מה שנקרא מכיוון שמהירות הרוטור פרופורציונלית לסטאטור, משתמשים במנועי AC סינכרוניים כאשר הדיוק הוא גורם חשוב, כגון שעונים וטיימרים.
מנועי כלובים של סנאי AC הם סוג של מנוע אינדוקציה שמשתמש ברוטור כלוב במקום ברוטור פצעים, וככזה נחשב להיות מחוספס יותר וכבד פחות לתחזוקה. מנועי אינדוקציה של כלוב סנאים משמשים לעתים קרובות ביישומים בהם נדרש מומנט התחלה נמוך ואין צורך בבקרת מהירות, כגון משאבות ומדחסי אוויר.
