Máquinas elétricas são dispositivos para converter energia elétrica em energia mecânica (e vice-versa). O funcionamento de uma máquina DC é baseado na lei da indução eletromagnética.
Essas unidades são normalmente usadas na indústria para aplicações de tração, como guindastes e guinchos. Uma desvantagem significativa do motor é a formação de depósitos de carbono das escovas no coletor. Para evitar faíscas excessivas, é necessário inspecionar periodicamente e realizar manutenção preventiva. O design das máquinas CC é diferente dos motores assíncronos e síncronos.
Entre os pólos, que criam um fluxo magnético constante, há uma âncora feita em forma de cilindro de aço. As bobinas de um condutor de cobre são colocadas em suas ranhuras e as extremidades do condutor são conectadas a meios anéis, que são isolados de outras partes da máquina - este é o coletor ao longo do qual as escovas deslizam. Eles se conectam ao circuito externo.
Como uma força eletromotriz surge nas bobinas, a armadura da máquina CC começa a girar quando o campo a atravessavoltas.
Devido ao fato de que a indução magnética é distribuída de forma desigual sobre o cilindro de aço, a velocidade do EMF gerado depende da densidade de corrente nos intervalos entre as espiras. Assim, sob os pólos, a indução magnética é máxima, e no centro da armadura (no eixo longitudinal) é igual a zero.
Quando a armadura de uma máquina CC gira, a cada meia volta os condutores mudam de polaridade, pois caem sob a influência de polos opostos, portanto, a direção da força eletromotriz muda para o oposto, e se o EMF mudanças no tempo e na direção, então deve ser atribuída a uma variável. Para que um componente constante entre no circuito externo, um coletor é incluído no dispositivo da máquina CC. É uma espécie de interruptor. Escovas fixas, que são conectadas a um circuito externo, deslizam em meias argolas rigidamente ancoradas.
Girando, a armadura está em contato apenas com a escova que está sob uma determinada polaridade. No momento em que a direção da força eletromotriz muda, os anéis trocam, ou seja, para o circuito externo, não há mudança na direção da EMF. Assim, o coletor é uma espécie de retificador que não permite a variação da corrente gerada.
Para eliminar a pulsação da força eletromotriz, existem bobinas na armadura que são presas a pares de placas coletoras. As voltas são desviadas umas das outras por um pequeno ângulo, o que permite compensar a distorção nos harmônicos e a corrente entra no circuito sem ondulação.
Se as máquinas CC operam no modo motor, então, ao contrário, a tensão é aplicada às escovas. Assim, passando pelo coletor, aparece uma corrente nas espiras, que cria seu próprio campo magnético. Interagindo com o campo dos polos, a armadura começa a girar, porém, em um momento em que o sentido de rotação deveria ter mudado quando os condutores passam pelo polo oposto, o coletor ainda muda de polaridade. Assim, a direção da corrente e, consequentemente, seu campo magnético muda. Neste caso, o coletor é um inversor, um conversor DC/AC.
