Las máquinas eléctricas son dispositivos para convertir energía eléctrica en energía mecánica (y viceversa). El funcionamiento de una máquina de CC se basa en la ley de la inducción electromagnética.
Estas unidades se utilizan normalmente en la industria para aplicaciones de tracción, como grúas y cabrestantes. Un inconveniente importante del motor es la formación de depósitos de carbón de los cepillos en el colector. Para evitar chispas excesivas, es necesario inspeccionar periódicamente y realizar un mantenimiento preventivo. El diseño de las máquinas de CC es diferente al de los motores asíncronos y síncronos.
Entre los polos, que crean un flujo magnético constante, hay un ancla hecha en forma de cilindro de acero. Se colocan bobinas de un conductor de cobre en sus ranuras, y los extremos del conductor se conectan a medios anillos, que están aislados de otras partes de la máquina; este es el colector a lo largo del cual se deslizan las escobillas. Se conectan al circuito exterior.
Dado que surge una fuerza electromotriz en las bobinas, la armadura de la máquina de CC comienza a girar cuando el campo la cruzavueltas.
Debido al hecho de que la inducción magnética se distribuye de manera desigual sobre el cilindro de acero, la velocidad de la FEM generada depende de la densidad de corriente en los espacios entre las vueltas. Así, bajo los polos, la inducción magnética es máxima, y en el centro del inducido (sobre el eje longitudinal) es igual a cero.
Cuando la armadura de una máquina de CC gira, cada media vuelta los conductores cambian de polaridad, ya que caen bajo la influencia de polos opuestos, por lo tanto, la dirección de la fuerza electromotriz cambia a la opuesta, y si la FEM cambios en el tiempo y la dirección, entonces debe atribuirse a una variable. Para que un componente constante ingrese al circuito externo, se incluye un colector en el dispositivo de la máquina de CC. Es una especie de interruptor. Las escobillas fijas, que están conectadas a un circuito externo, se deslizan sobre semianillos rígidamente anclados.
Al girar, la armadura está en contacto solo con el cepillo que está bajo una polaridad particular. En el momento en que cambia la dirección de la fuerza electromotriz, los anillos cambian, es decir, para el circuito externo, no hay cambio en la dirección de la FEM. Así, el colector es una especie de rectificador que no permite que cambie la corriente generada.
Para eliminar la pulsación de la fuerza electromotriz, hay bobinas en la armadura que están unidas a pares de placas colectoras. Los giros se desplazan entre sí en un ligero ángulo, esto le permite compensar la distorsión en los armónicos y la corriente ingresa al circuito sin ondulación.
Si las máquinas de CC funcionan en modo motor, entonces, por el contrario, se aplica tensión a las escobillas. Así, al pasar por el colector, aparece una corriente en las espiras, que crea su propio campo magnético. Al interactuar con el campo de polos, la armadura comienza a girar, sin embargo, en un momento en que la dirección de rotación debería haber cambiado cuando los conductores pasan por el polo opuesto, el colector aún cambia de polaridad. Por lo tanto, cambia la dirección de la corriente y, en consecuencia, su campo magnético. En este caso, el colector es un inversor, un convertidor CC/CA.
