原来，电动机的工作原理竟然如此简单，如果当年老师能这样讲解，或许现在我就能成为电气工程师了。
今天就让我们一起揭开电动机的神秘面纱，从两块磁铁开始，一步步变成你的小毛驴驱动电机。
磁铁是自然界中神奇的存在，拥有吸引铁磁性物质的神奇力量。当我们拿出两块磁铁时，它们之间会产生一种相互作用力，异极相吸、同极相斥，这是电动机原理的基础，也是自然界中电磁相互作用的基本规律。
为了更直观地感受这种力量，我们可以尝试做一个小实验。从口袋里掏出一块圆形磁铁，中间钻一个洞，插入一根轴，让它能够绕轴转动。然后，再拿一块磁铁靠近它，这时你会发现，圆形磁铁会迅速转动，转了半圈之后，彼此相互吸引。
如果我们改变磁铁的方向，被钻孔的磁铁会因为排斥力再次旋转半圈。这个简单的实验，就是电动机旋转原理的雏形。
然而，仅仅依靠两块磁铁的相互作用，是无法实现电动机的持续旋转的。这时，电生磁理论的出现，为电动机的发展提供了可能。简单来说，需要一个变化的电场，这样才能产生磁场。
找一块螺栓，在上面缠几圈包了绝缘皮的电线，将电线的两端连接电源上，这样，螺栓就变成了一块电磁铁。当我们将之前的磁铁靠近电磁铁时，同样会发生异极相吸、同极相斥的现象。
而且更神奇的是，如果我们交换电池的正负极，电磁铁的极性也会相应翻转，我们只要不断改变电流的方向，就能实现与另一块磁铁的之间相互作用力的改变，让磁铁转一个完整的圈。
为了尝试让电磁铁实现旋转，咱们就用手动切换电线的连接方式，来改变电磁铁的极性。在螺栓的中心钻一个孔，同时插入一根轴，给线圈通电，螺栓因为磁铁相互作用力旋转半圈。这时，我们不断切换电线的连接方式，改变电流方向，螺栓就会持续转动，这就是所有电动机最基本的原理。
然而，手动切换电线显然不是长久之计，这多累啊，为了省力，我们还要进行两项重要的改进。首先将两侧的磁铁改成了弯曲的扁平形状，这样可以更好的与外壳贴合，然后将螺栓改成金属回路，我们称之为电枢。电枢的引入，使得电流通过它的时候能产生磁场，这样一个基本的电机结构就算完成了，电枢在直流电机中也可以叫“转子”。
尽管电枢的引入让电动机的旋转变得更加容易，但手动切换电线仍然是一个难题。为了解决特定问题，工程师设计了换向器这一装置。
换向器由弯曲的金属片构成，其中心有一道分隔缝，在换向器的两侧安装了配备弹簧的电刷，确保电刷与换向器保持良好的导电接触。当电流通过电刷供给电枢时，电枢开始旋转，随着电枢的旋转动作，电刷会穿越换向器的缝隙并改变接触位置。
由于两侧的电刷同步在换向器上进行切换，因此在切换的瞬间，电枢内的电流方向会发生反转，即切换前与切换后的电流方向相反。这样，一个最原始的有刷直流电机就做出来了。
单电枢单换向器的电动机已经能够实现旋转，但其速度和效率往往不够理想。为了提高效率，还需要增加更多的电枢和换向器。这样，每个电枢都可以独立地产生磁场并与磁铁相互作用，电动机旋转更加平稳。同时，多电枢多换向器的设计也使得电动机能够承受更大的负载和更高的转速。
为了提高电动机的使用寿命和实用性，还要添加一个固定装置来确保电枢、换向器和磁铁等部件的稳定运行。这些固定装置不仅增强了电动机的结构强度，还提高了其运行的稳定性和可靠性。至此，一台完整的电动机就制作完成了。
注意，我们当下能接触到的电机大多不是这种，这种电机还是太古老了，现在电动车上用的最好的电机是永磁无刷电机。
有刷电机就是上面介绍的，而在无刷电机中，换向主要由集成电路来实现，这种集成电路通常被称为电子换向器，那电子换向器是如何知道转子转到什么位置了呢？
通常是利用霍尔效应器实时监测到转子的位置信号，并适时切换各相绕组的电流，确保磁场始终“追着”转子走。这种无接触换向方式让电动机的效率变得更高，因为没有电刷的磨损，这种电机的寿命也更加长。
