Nguyên lý hoạt động của nam châm điện quay Nam châm điện hoạt động dựa trên nguyên lý lực hút điện từ. Lực hút điện từ được tạo ra bởi cuộn dây lõi sắt mang dòng điện được sử dụng để điều khiển thiết bị cơ khí thực hiện hành động mong muốn. Khi cuộn dây được cấp điện, lõi sắt và phần ứng bị từ hóa và trở thành hai nam châm có cực tính trái ngược nhau, tạo ra lực hút điện từ giữa chúng. Khi lực hút lớn hơn lực phản lực của lò xo, phần ứng bắt đầu chuyển động về phía lõi sắt. Khi dòng điện trong cuộn dây nhỏ hơn một giá trị nhất định hoặc nguồn điện bị gián đoạn, lực hút điện từ nhỏ hơn lực phản lực của lò xo, và phần ứng sẽ trở lại vị trí ban đầu dưới tác dụng của lực phản lực. Quá trình cụ thể như sau:

1.1.1- Tạo từ trường: Khi dòng điện chạy qua cuộn dây stato, một từ trường được tạo ra xung quanh cuộn dây. Hướng của từ trường được xác định bởi hướng của dòng điện (theo quy tắc bàn tay phải).

1.1.2- Tương tác giữa từ trường và rôto: Nếu rôto là nam châm vĩnh cửu, nó sẽ chịu tác động của từ trường stato và cố gắng định hướng theo từ trường stato. Nếu rôto là vật liệu sắt từ, nó sẽ bị từ hóa và chịu lực hút hoặc lực đẩy trong từ trường.

1.1.3 - Tạo mômen xoắn: Bằng cách thiết kế khéo léo cách bố trí các cuộn dây stato và hướng dòng điện, hướng của từ trường stato có thể được thay đổi liên tục. Rôto chịu một mômen xoắn liên tục trong từ trường thay đổi, và do đó bắt đầu quay.

1.1.4 - Giao hoán và quay liên tục: Trong động cơ DC, cổ góp và chổi than được sử dụng để chuyển hướng dòng điện, đảm bảo rôto luôn chịu momen xoắn trong quá trình quay, nhờ đó duy trì sự quay liên tục. Trong động cơ AC, dòng điện xoay chiều trong cuộn dây stato tự động tạo ra từ trường quay, làm cho rôto quay.