Sähkökoneet ovat laitteita, joilla sähköenergia muunnetaan mekaaniseksi energiaksi (ja päinvastoin). Tasavirtakoneen toiminta perustuu sähkömagneettisen induktion lakiin.
Näitä yksiköitä käytetään tyypillisesti teollisuudessa vetosovelluksissa, kuten nostureissa ja vinsseissä. Moottorin merkittävä haittapuoli on hiilikerrostumien muodostuminen keräimen harjoista. Liiallisen kipinöinnin välttämiseksi on tarpeen säännöllisesti tarkastaa ja suorittaa enn altaehkäisevä huolto. Tasavirtakoneiden rakenne eroaa asynkronisista ja synkronisista moottoreista.
Napojen välissä, jotka luovat jatkuvan magneettivuon, on terässylinterin muotoinen ankkuri. Kuparijohtimen kelat asetetaan sen uriin, ja johtimen päät on kytketty puolirenkaisiin, jotka on eristetty muista koneen osista - tämä on keräin, jota pitkin harjat liukuvat. Ne liitetään ulkopiiriin.
Koska käämiin syntyy sähkömotorinen voima, tasavirtakoneen ankkuri alkaa pyöriä, kun kenttä ylittää senkääntyy.
Koska magneettinen induktio jakautuu epätasaisesti terässylinterille, syntyvän EMF:n nopeus riippuu virrantiheydestä kierrosten välisissä rakoissa. Näin ollen napojen alla magneettinen induktio on suurin ja ankkurin keskellä (pituusakselilla) se on nolla.
DC-koneen ankkuri pyörii, puolen kierroksen välein johtimet vaihtavat napaisuutta, koska ne joutuvat vastakkaisten napojen vaikutuksen alaisena, joten sähkömotorisen voiman suunta muuttuu päinvastaiseksi, ja jos EMF muuttuu ajassa ja suunnassa, niin se tulee liittää muuttujaan. Jotta vakiokomponentti pääsisi ulkoiseen piiriin, DC-koneen laitteeseen on sisällytetty kollektori. Se on eräänlainen kytkin. Kiinteät harjat, jotka on liitetty ulkoiseen piiriin, liukuvat jäykästi ankkuroitujen puolirenkaiden päällä.
Pyörittäessä ankkuri koskettaa vain harjaa, joka on tietyn napaisuuden alaisuudessa. Kun sähkömotorisen voiman suunta muuttuu, renkaat vaihtuvat, eli ulkoisen piirin os alta EMF:n suunta ei muutu. Siten kollektori on eräänlainen tasasuuntaaja, joka ei salli syntyneen virran muuttumista.
Sähkömotorisen voiman pulsaation eliminoimiseksi ankkurissa on keloja, jotka on kiinnitetty kollektorilevypareihin. Käännökset siirtyvät toisistaan pienellä kulmalla, jolloin voit kompensoida ylia altojen vääristymiä ja virta tulee piiriin ilman a altoilua.
Jos DC-koneet toimivat moottoritilassa, päinvastoin, harjoihin syötetään jännite. Siten kollektorin läpi kulkiessaan kierroksiin ilmestyy virta, joka luo oman magneettikentän. Vuorovaikutuksessa napakentän kanssa ankkuri alkaa pyöriä, mutta silloin, kun pyörimissuunnan olisi pitänyt muuttua johtimien kulkiessa vastakkaisen navan läpi, kollektori vaihtaa silti napaisuutta. Siten virran suunta ja vastaavasti sen magneettikenttä muuttuvat. Tässä tapauksessa kollektori on invertteri, DC/AC-muunnin.
