Električni stroji so naprave za pretvarjanje električne energije v mehansko (in obratno). Delovanje enosmernega stroja temelji na zakonu elektromagnetne indukcije.
Te enote se običajno uporabljajo v industriji za vlečne aplikacije, kot so žerjavi in vitli. Pomembna pomanjkljivost motorja je tvorba ogljikovih usedlin iz ščetk na zbiralniku. Da bi se izognili prekomernemu iskrenju, je treba redno pregledovati in izvajati preventivno vzdrževanje. Zasnova enosmernih strojev se razlikuje od asinhronih in sinhronih motorjev.
Med poli, ki ustvarjata stalen magnetni tok, je sidro izdelano v obliki jeklenega valja. Tuljave bakrenega prevodnika so položene v njegove utore, konci prevodnika pa so povezani s polovičnimi obroči, ki so izolirani od drugih delov stroja - to je zbiralnik, po katerem drsijo ščetke. Povezujejo se z zunanjim krogom.
Ker v tuljavah nastane elektromotorna sila, se armatura enosmernega stroja začne vrteti, ko jo polje prečkazavoji.
Zaradi dejstva, da je magnetna indukcija neenakomerno porazdeljena po jeklenem cilindru, je hitrost ustvarjene EMF odvisna od gostote toka v reže med zavoji. Tako je pod poli magnetna indukcija največja, v središču armature (na vzdolžni osi) pa je enaka nič.
Ko se armatura enosmernega stroja vrti, vodniki na vsak pol obrata spremenijo polarnost, saj padejo pod vpliv nasprotnih polov, zato se smer elektromotorne sile spremeni v nasprotno in če EMF sprememb v času in smeri, potem ga je treba pripisati spremenljivki. Da bi konstantna komponenta vstopila v zunanji tokokrog, je v napravo enosmernega stroja vključen kolektor. To je neke vrste stikalo. Fiksne ščetke, ki so povezane z zunanjim vezjem, drsijo po polobročih, togo zasidranih.
Pri vrtenju je armatura v stiku samo s krtačo, ki je pod določeno polarnostjo. V času, ko se spremeni smer elektromotorne sile, se obroči preklopijo, torej za zunanji tokokrog, ni spremembe v smeri EMF. Tako je kolektor nekakšen usmernik, ki ne omogoča spreminjanja ustvarjenega toka.
Za odpravo pulziranja elektromotorne sile so na armaturi tuljave, ki so pritrjene na pare kolektorskih plošč. Zavoji so zamaknjeni drug od drugega za rahel kot, kar vam omogoča kompenzacijo popačenja v harmonikah in tok vstopi v vezje brez valovanja.
Če enosmerni stroji delujejo v motornem načinu, se, nasprotno, na krtače uporablja napetost. Tako se pri prehodu skozi kolektor v zavojih pojavi tok, ki ustvarja lastno magnetno polje. V interakciji s poljem polov se armatura začne vrteti, vendar v času, ko bi se smer vrtenja morala spremeniti, ko vodniki prehajajo skozi nasprotni pol, kolektor še vedno preklopi polarnost. Tako se spremeni smer toka in s tem njegovo magnetno polje. V tem primeru je kolektor pretvornik, DC/AC pretvornik.
