Yksi perusperiaatteista spin -koneen moottori on tuottaa magneettikenttä sähkömagneettiseen kelaan virran läpi, ja tämä magneettikenttä on vuorovaikutuksessa roottorin kanssa moottorin pyörimisen edistämiseksi.
Roottorin johtavuus:
Sähkömoottorin roottori valmistetaan yleensä johtavasta materiaalista vastaavan virran tuottamiseksi magneettikentällä. Tämä suoritetaan yleensä käärimällä johtoja roottorin ympärille tai sen sisällä. Sähkönjohtavuusominaisuudet ovat kriittisiä roottorin vuorovaikutukselle magneettikentällä.
Lorentzin voiman rooli:
Kun magneettikenttä on luotu kuljettamalla sähkövirta sähkömagneettisen kelan läpi, tämä magneettikenttä on vuorovaikutuksessa roottorin johtavan materiaalin kanssa. Lorentz -voiman periaatteen mukaan, kun kapellimestari (roottori) liikkuu magneettikentällä, se kokee voiman, joka on kohtisuorassa virran suuntaan ja magneettikentän suuntaan. Tätä voimaa kutsutaan Lorentz -voimaksi, ja sen suuntaan ja suuruuteen vaikuttavat virran suunta ja magneettikentän vahvuus.
Tuottaa vääntömomenttia:
Lorentz -voima luo vääntömomentin roottoriin, aiheuttaen roottorin alkavan pyöriä. Tämän vääntömomentin suunta ja suuruus riippuvat virran suunnasta, magneettikentän suunnasta ja roottorin geometriasta. Tämä kiertoprosessi on avainvaihe moottorin muuntamiseksi sähköenergiaksi mekaaniseksi energiaksi.
Kiertoliikkeen vakaus:
Roottorin pyörimisliike magneettikentässä on yleensä suhteellisen vakaa. Tämä johtuu siitä, että roottori tuottaa indusoidun virran pyörimisen aikana. Tämän indusoidun virran tuottama magneettikenttä on vuorovaikutuksessa ulkoisen magneettikentän kanssa vakaan tasapainotilan muodostamiseksi. Tämä periaate on yhdenmukainen Faradayn sähkömagneettisen induktion lain kanssa.
Nopeuden säätely ja hallinta:
Säätämällä virran suuruutta ja suuntaa voidaan ohjata sähkömagneettisen kentän voimakkuutta ja suuntaa, mikä vaikuttaa siten Lorentz -voiman voimakkuukseen ja suuntaan säätäen siten roottorin pyörimisnopeutta ja suuntaa. Tämä on perusmenetelmä motorisen nopeuden säätelyn ja hallinnan saavuttamiseksi.
Magneettikentän muoto ja jakauma:
Magneettikentän muoto ja jakauma otetaan yleensä huomioon moottorin suunnittelussa sen varmistamiseksi, että vuorovaikutus roottorin kanssa on tasaista ja vakaa. Tähän sisältyy tekijöitä, kuten sähkömagneettisen kelan asettelu ja muoto sekä virran jakautuminen kelassa.
Jarrutus ja takaisin EMF:
Kun virta poistetaan moottorista, roottori voi jatkaa kiertämistä tietyn ajanjakson ajan tuotetun elektromotiivivoiman ja mekaanisen hitauden vuoksi. Tietyissä sovelluksissa tätä periaatetta voidaan hyödyntää jarrutukseen ja energian palautumiseen.
