Elektrik makineleri, elektrik enerjisini mekanik enerjiye (ve tam tersi) dönüştüren cihazlardır. Bir DC makinesinin çalışması, elektromanyetik indüksiyon yasasına dayanır.
Bu üniteler genellikle endüstride vinçler ve vinçler gibi çekiş uygulamaları için kullanılır. Motorun önemli bir dezavantajı, toplayıcıdaki fırçalardan karbon birikintilerinin oluşmasıdır. Aşırı kıvılcım oluşmasını önlemek için periyodik olarak kontrol etmek ve önleyici bakım yapmak gerekir. DC makinelerin tasarımı asenkron ve senkron motorlardan farklıdır.
Sabit bir manyetik akı oluşturan kutuplar arasında çelik silindir şeklinde yapılmış bir ankraj bulunur. Bir bakır iletkenin bobinleri oluklarına döşenir ve iletkenin uçları, makinenin diğer parçalarından izole edilmiş yarım halkalara bağlanır - bu, fırçaların kaydığı toplayıcıdır. Dış devreye bağlanırlar.
Bobinlerde bir elektromotor kuvvet oluştuğundan, alan onu geçtiğinde DC makinesinin armatürü dönmeye başlardöner.
Manyetik indüksiyonun çelik silindir üzerinde eşit olmayan bir şekilde dağılması nedeniyle, üretilen EMF'nin hızı, dönüşler arasındaki boşluklardaki akım yoğunluğuna bağlıdır. Böylece kutupların altında manyetik indüksiyon maksimum, armatürün merkezinde (boylamasına eksende) sıfıra eşittir.
Bir DC makinesinin armatürü döndüğünde, her yarım dönüşte iletkenler kutupları değiştirir, çünkü zıt kutupların etkisi altına girerler, bu nedenle elektromotor kuvvetin yönü zıt yönde değişir ve eğer EMF zaman ve yön değişiklikleri, o zaman bir değişkene atfedilmelidir. Sabit bir bileşenin harici devreye girmesi için DC makinesinin cihazına bir kollektör dahildir. Bir çeşit anahtardır. Harici bir devreye bağlanan sabit fırçalar, rijit bir şekilde sabitlenmiş yarım halkalar üzerinde kayar.
Döner, armatür yalnızca belirli bir polarite altındaki fırça ile temas halindedir. Elektromotor kuvvetin yönü değiştiğinde, halkalar değişir, yani dış devre için EMF yönünde bir değişiklik olmaz. Böylece kollektör, üretilen akımın değişmesine izin vermeyen bir tür doğrultucudur.
Elektromotor kuvvetin titreşimini ortadan kaldırmak için armatür üzerinde kollektör plaka çiftlerine bağlı bobinler vardır. Dönüşler birbirinden hafif bir açıyla kaydırılır, bu harmoniklerdeki bozulmayı telafi etmenizi sağlar ve akım devreye dalgalanma olmadan girer.
DC makineleri motor modunda çalışıyorsa, tam tersine fırçalara voltaj uygulanır. Böylece kollektörden geçen dönüşlerde kendi manyetik alanını yaratan bir akım belirir. Kutup alanı ile etkileşime giren armatür dönmeye başlar, ancak iletkenler zıt kutuptan geçerken dönüş yönünün değişmesi gerektiği bir zamanda, kollektör hala polarite değiştirir. Böylece akımın yönü ve buna bağlı olarak manyetik alanı değişir. Bu durumda toplayıcı bir invertör, bir DC/AC dönüştürücüdür.
