Elektriska maskiner är enheter för att omvandla elektrisk energi till mekanisk energi (och vice versa). Driften av en DC-maskin är baserad på lagen om elektromagnetisk induktion.
Dessa enheter används vanligtvis inom industrin för dragtillämpningar som kranar och vinschar. En betydande nackdel med motorn är bildandet av kolavlagringar från borstarna på uppsamlaren. För att undvika överdriven gnistbildning är det nödvändigt att regelbundet inspektera och utföra förebyggande underhåll. Utformningen av DC-maskiner skiljer sig från asynkrona och synkrona motorer.
Mellan polerna, som skapar ett konstant magnetiskt flöde, finns ett ankare i form av en stålcylinder. Spolar av en kopparledare läggs i dess spår, och ledarens ändar är anslutna till halvringar, som är isolerade från andra delar av maskinen - det här är kollektorn längs vilken borstarna glider. De ansluts till den yttre kretsen.
Eftersom en elektromotorisk kraft uppstår i spolarna, börjar DC-maskinens ankare att rotera när fältet korsar detvänder.
På grund av det faktum att den magnetiska induktionen är ojämnt fördelad över stålcylindern, beror hastigheten på den genererade EMF på strömtätheten i gapen mellan varven. Under polerna är alltså den magnetiska induktionen maximal, och i mitten av ankaret (på längdaxeln) är den lika med noll.
När ankaret på en DC-maskin roterar, ändrar ledarna polaritet varje halvvarv, eftersom de faller under påverkan av motsatta poler, därför ändras riktningen för den elektromotoriska kraften till motsatt, och om EMF förändringar i tid och riktning, då bör det tillskrivas en variabel. För att en konstant komponent ska komma in i den externa kretsen ingår en kollektor i DC-maskinens enhet. Det är en sorts switch. Fasta borstar, som är anslutna till en extern krets, glider på halvringar som är stelt förankrade.
Roterande, ankaret är endast i kontakt med borsten som har en viss polaritet. Vid den tidpunkt då den elektromotoriska kraftens riktning ändras, växlar ringarna, det vill säga för den externa kretsen, finns det ingen förändring i EMF:s riktning. Kollektorn är alltså en sorts likriktare som inte tillåter att den genererade strömmen ändras.
För att eliminera pulseringen av den elektromotoriska kraften finns det spolar på ankaret som är fästa på par av kollektorplattor. Varven skiftas från varandra med en liten vinkel, detta gör att du kan kompensera för distorsion i övertonerna och strömmen kommer in i kretsen utan rippel.
Om likströmsmaskiner arbetar i motorläge, läggs tvärtom spänning på borstarna. Sålunda, genom att passera genom kollektorn, uppstår en ström i svängarna, som skapar sitt eget magnetfält. I samverkan med polfältet börjar ankaret att rotera, men vid en tidpunkt då rotationsriktningen borde ha ändrats när ledarna passerar genom den motsatta polen, byter kollektorn fortfarande polaritet. Således ändras strömmens riktning och följaktligen dess magnetfält. I det här fallet är kollektorn en växelriktare, en DC/AC-omvandlare.
