Elektrimootorid ja elektromagnetväljad

Voolu kandev mähis tekitab mähise keskpunktiga magnetvälja. Selle magnetvälja suund ja suurus varieeruvad sõltuvalt voolu suunast ja suurusest.

Lihtne alalisvoolumootor koosneb staatoril olevast püsimagnetist ja armatuurist, mis koosneb ühest või mitmest mähise traadi pöördest. Mähise traat on isoleeritud (emaileeritud traat) ja pooli sees asub magnetvälja kontsentreerimiseks pehme ferromagnetiline südamik. Tavaliselt pöörleb mähis mitu korda ümber südamiku; suurematel mootoritel võib mähises olla mitu paralleelset vooluteed. Mähise otsas olev juhe on ühendatud kommutaatoriga. Kommutaator koos välise toiteallika ja harjadega vahetab pöörlemise ajal mähises oleva voolu suunda (harjadeta alalisvoolumootorid kasutavad alalisvoolu suuna ümberlülitamiseks elektroonilist vooluringi, välistades seega vajaduse harjade järele).

Elektromagnetvälja tugevus ja armatuuri tekitatud voolu suurus sõltuvad mähise suurusest ja mähismeetodist.

Konkreetsete mähiste sisse- või väljalülitamise järjekord määrab efektiivse elektromagnetvälja suuna. Pöörleva magnetvälja saab tekitada mähiste järjestikuse sisse- ja väljalülitamisega. Pöörleva magnetvälja ja staatori magneti (püsimagneti või elektromagneti) tekitatud magnetvälja vastastikmõju põhjustab armatuuri pöördemomendi tekitamist, põhjustades selle pöörlemise. Mõned alalisvoolumootorid kasutavad elektromagneteid oma staatorites magnetvälja tekitamiseks, mis parandab mootori juhtimist.

Suurema-võimsusega alalisvoolumootoreid jahutatakse sundõhkjahutusega.

Erinevad staatori pooluste numbrid, armatuuri magnetväljad ja vastastikused ühendused põhjustavad erinevaid kiiruse/pöördemomendi karakteristikuid. Alalisvoolumootori kiirust saab reguleerida armatuuri pinge muutmisega. Kiiruse reguleerimist saab saavutada, lisades väljavoolule armatuuriahela või muutuva takisti. Kaasaegseid alalisvoolumootoreid juhivad jõuelektroonilised süsteemid, mis reguleerivad pinget, muutes alalisvoolu katkestust, lülitades seda kindlate ajavahemike järel sisse ja välja, et tekitada madalamaid pingeid.

Seeria{0}}rootoriga alalisvoolumootorid toodavad madalatel kiirustel maksimaalset pöördemomenti ja seetõttu kasutatakse neid tavaliselt veojõuseadmetes, näiteks elektrifitseeritud raudteedel. Pikka aega on alalisvoolumootorid olnud elektri- ja diiselvedurite, tänavavagunite/trammvagunite ja diisel{2}}elektriliste puurplatvormide peamised veomootorid. Alalisvoolumootorite ja jõuülekandevõrkude kasutuselevõtt masinate juhtimiseks 1870. aastal kutsus esile teise tööstusrevolutsiooni. Alalisvoolumootoreid saab toita otse laetavate akudega, pakkudes kõige varasemaid elektrisõidukeid ja kasutades paljusid juhtmeta tööriistu. Alalisvoolumootoreid kasutatakse tänapäevalgi paljudes rakendustes, alates väikestest mänguasjadest või kettaseadmetest kuni suurte masinateni, mis töötavad terasvaltsimisvabrikutes ja paberitootmismasinatega. Kaevanduskraanade kerimismasinates kasutati suuri šundi ergutusväljadega alalisvoolumootoreid; kui need on ühendatud türistori täiturmehhanismidega, võivad need tekitada suure pöördemomendi ja tagada sujuva kiiruse juhtimise. Need rakendused on nüüdseks suures osas asendatud suurte vahelduvvoolumootoritega, mida juhivad sagedusmuundurid.