Elektriske maskiner er enheter for å konvertere elektrisk energi til mekanisk energi (og omvendt). Driften av en likestrømsmaskin er basert på loven om elektromagnetisk induksjon.
Disse enhetene brukes vanligvis i industrien for trekkraftapplikasjoner som kraner og vinsjer. En betydelig ulempe med motoren er dannelsen av karbonavleiringer fra børstene på samleren. For å unngå overdreven gnistdannelse er det nødvendig å periodisk inspisere og utføre forebyggende vedlikehold. Utformingen av DC-maskiner er forskjellig fra asynkrone og synkrone motorer.
Mellom polene, som skaper en konstant magnetisk fluks, er det et anker laget i form av en stålsylinder. Spoler av en kobberleder legges i sporene, og endene av lederen er koblet til halvringer, som er isolert fra andre deler av maskinen - dette er samleren som børstene glir langs. De kobles til den ytre kretsen.
Siden det oppstår en elektromotorisk kraft i spolene, begynner ankeret til DC-maskinen å rotere når feltet krysser densvinger.
På grunn av det faktum at den magnetiske induksjonen er ujevnt fordelt over stålsylinderen, avhenger hastigheten til den genererte EMF av strømtettheten i gapene mellom svingene. Under polene er altså den magnetiske induksjonen maksimal, og i midten av ankeret (på lengdeaksen) er den lik null.
Når ankeret til en DC-maskin roterer, endrer lederne hver halvomdreining polaritet, ettersom de faller under påvirkning av motsatte poler, derfor endres retningen til den elektromotoriske kraften til motsatt, og hvis EMF endringer i tid og retning, så bør det tilskrives en variabel. For at en konstant komponent skal komme inn i den eksterne kretsen, er en kollektor inkludert i enheten til DC-maskinen. Det er en slags bryter. Faste børster, som er koblet til en ekstern krets, glir på halvringer stivt forankret.
Roterende, ankeret er kun i kontakt med børsten som er under en bestemt polaritet. På det tidspunktet når retningen til den elektromotoriske kraften endres, bytter ringene, det vil si for den eksterne kretsen, er det ingen endring i retningen til EMF. Dermed er kollektoren en slags likeretter som ikke lar den genererte strømmen endre seg.
For å eliminere pulseringen av den elektromotoriske kraften, er det spoler på ankeret som er festet til par med samleplater. Svingene forskyves fra hverandre med en liten vinkel, dette lar deg kompensere for forvrengning i harmoniske og strømmen kommer inn i kretsen uten krusning.
Hvis likestrømsmaskiner fungerer i motormodus, blir tvert imot spenning påført børstene. Således, passerer gjennom samleren, vises en strøm i svingene, som skaper sitt eget magnetfelt. I samspill med polfeltet begynner ankeret å rotere, men på et tidspunkt da rotasjonsretningen burde ha endret seg når lederne passerer gjennom den motsatte polen, bytter kollektoren fortsatt polaritet. Dermed endres retningen til strømmen og følgelig dens magnetiske felt. I dette tilfellet er kollektoren en inverter, en DC/AC-omformer.
