Mașinile electrice sunt dispozitive pentru transformarea energiei electrice în energie mecanică (și invers). Funcționarea unei mașini de curent continuu se bazează pe legea inducției electromagnetice.
Aceste unități sunt utilizate de obicei în industrie pentru aplicații de tracțiune, cum ar fi macarale și trolii. Un dezavantaj semnificativ al motorului este formarea depunerilor de carbon din periile de pe colector. Pentru a evita scânteile excesive, este necesar să se inspecteze periodic și să se efectueze întreținere preventivă. Designul mașinilor de curent continuu este diferit de motoarele asincrone și sincrone.
Între poli, care creează un flux magnetic constant, se află o ancoră realizată sub forma unui cilindru de oțel. Bobinele unui conductor de cupru sunt așezate în canelurile sale, iar capetele conductorului sunt conectate la jumătate de inele, care sunt izolate de alte părți ale mașinii - acesta este colectorul de-a lungul căruia alunecă periile. Se conectează la circuitul exterior.
Deoarece în bobine apare o forță electromotoare, armătura mașinii de curent continuu începe să se rotească atunci când câmpul o traverseazăture.
Datorită faptului că inducția magnetică este distribuită neuniform peste cilindrul de oțel, viteza EMF generată depinde de densitatea de curent în golurile dintre spire. Astfel, sub poli, inducția magnetică este maximă, iar în centrul armăturii (pe axa longitudinală) este egală cu zero.
Când armătura unei mașini de curent continuu se rotește, la fiecare jumătate de tură conductorii își schimbă polaritatea, deoarece cad sub influența polilor opuși, prin urmare, direcția forței electromotoare se schimbă în sens opus, iar dacă EMF schimbări în timp și direcție, atunci ar trebui să fie atribuită unei variabile. Pentru ca o componentă constantă să intre în circuitul extern, în dispozitivul mașinii DC este inclus un colector. Este un fel de comutator. Periile fixe, care sunt conectate la un circuit extern, alunecă pe jumătate de inele ancorate rigid.
Rotind, armătura este în contact numai cu peria care se află sub o anumită polaritate. În momentul în care direcția forței electromotoare se schimbă, inelele comută, adică pentru circuitul extern, nu există nicio schimbare în direcția EMF. Astfel, colectorul este un fel de redresor care nu permite schimbarea curentului generat.
Pentru a elimina pulsația forței electromotoare, pe armătură există bobine care sunt atașate la perechi de plăci colectoare. Turnurile sunt deplasate una de ceal altă printr-un unghi ușor, acest lucru vă permite să compensați distorsiunea armonicilor și curentul intră în circuit fără ondulație.
Dacă mașinile de curent continuu funcționează în modul motor, atunci, dimpotrivă, perii se aplică tensiune. Astfel, trecând prin colector, în spire apare un curent care își creează propriul câmp magnetic. Interacționând cu câmpul de poli, armătura începe să se rotească, totuși, într-un moment în care sensul de rotație ar fi trebuit să se schimbe atunci când conductorii trec prin polul opus, colectorul încă schimbă polaritatea. Astfel, direcția curentului și, în consecință, câmpul magnetic al acestuia se modifică. În acest caz, colectorul este un invertor, un convertor DC/AC.
