Az egyenáramú gépek elvi felépítése

Az ábra mutatja az egyenáramú gép elvi felépítését. A tömör acélból készült 1 állórész koszorún helyezkednek el a 2 pólusok, melyek nagyteljesítményű gépeknél két részből állnak: a pólustörzs tömör kovácsolt acél, a pólussaru lemezelt vas. Kis és közepes teljesítményű gépeknél az egész pólus lemezelt. A pólustörzseken elhelyezett tekercsekben gerjesztőáram létesíti a gép pólusfluxusát, mely a pólusokon, az álló- és forgórész koszorún át záródik az ábrán látható módon.
A 3 forgórész koszorú dinamó lemezből készül, hornyaiban van a 4 armatúra tekercselés, ebben indukálódik forgás közben a feszültség. Az armatúra tekercselés tekercsenként a kommutátor egy-egy szeletéhez csatlakozik. A kommutátor vörösrézből készül, szeletei egymástól el vannak szigetelve.
Az armatúra árama a kommutátorhoz szorított szénből készült 5 keféken keresztül folyik át a gépen. Az ábrán úgynevezett gyűrűs armatúrát rajzoltunk. A kerületen lévő hornyokban elhelyezkedő vezetékeket a gyűrűn belül haladó vezetékek kötik össze. Ha a forgórészt forgatjuk, akkor csak a hornyokban lévő vezetékek metszik az indukcióvonalakat, tehát csak azokban indukálódik feszültség, a gyűrűn belüli vezetékekben feszültség nem keletkezik.
Az északi pólus alatt a vezetékekben azonos az indukált feszültségek iránya, ezért azok összeadódnak. A feszültség hatására meginduló áram irányát az ábrába bejelöltük. Ezt az áramirányt a pólusfluxus és a forgatás iránya határozza meg. Az áram a bal oldali kefén folyik ki a gépből. A déli pólus alatt indukált feszültségek iránya ellentétes, ezért az áram is ellentétes irányban folyik, de ugyancsak a bal oldali keféken folyik ki. A bal oldali kefe pozitív, mert a generátornak mindig az a pozitív keféje, amelyiken az áram kifolyik.
A forgó kommutátor és a rögzített kefék a váltakozóáramot egyenirányítják.
Forgás közben az a és b helyeken lévő vezetékekben feszültség nem indukálódik, mert az indukcióvonalakkal párhuzamosan mozognak. Ezért nincs feszültségkülönbség az ábrázolt pillanatokban az 1. és 12. valamint a 6. és 7. kommutátorszeletek között. Ide kell helyezni a keféket, ezt a vonalat semleges vonalnak nevezzük.

A következő ábrán az egyenáramú gépet egyszerűsítve ábrázoltuk. Olyan ez az ábrázolási mód, mintha a kefék az armatúra felületén csúsznának. A bal oldali ábrán a generátort, a jobb oldali ábrán a motort ábrázoltuk. A gép armatúráját úgy kapcsoltuk egy külső egyenáramú energiaforrásra, hogy az armatura áram ellentétes irányba folyjon mint generátoros üzemben. Az armatúra vezetőiben folyó áramok és a pólusfluxus kölcsönhatásaként az északi és a déli pólus alatt ellentétes irányú erők jönnek létre. Ezek nyomatéka a motort a generátorral megegyező irányban forgatja.

Az egyenáramú gépek elvi felépítése

Az egyenáramú gép működési elve

Az egyenáramú motorok egyenáramú villamos energiát alakítanak át mechanikai energiává. Az egyenáramú generátorokhoz hasonlóan lehetnek külső, párhuzamos, soros és kettős gerjesztésűek.

Az egyenáramú generátor és motor egyszerűsített ábrázolása