图1为一台最简略的南北极直流电机模型，它的固定部分（定子）为两个停止的磁极N、S；旋转部分（转子）为电枢线圈abcd，线圈的首端和结尾别离接到两个彼此绝缘的圆弧形的换向片上。换向片与一对停止的电刷B1、B2触摸，B1接电源正极，B2接电源负极。电枢旋转时，电枢线圈经过换向片和电刷与外电路接通。
在直流电动机中，电流并非直接接入线和换向器再接入线停止不动，电流总是从正极性电刷B1流入，经过旋转的换向片流入坐落N极下的导体，再经过坐落S极下的导体，由负极性电刷B2流出。故当导体旋转而替换地处于N极和S极下时，导体中的电流将随其所在磁极极性的改动而一起改动其方向，从而使电磁转矩从始至终坚持不变，使电枢向同一个方向旋转，这便是直流电动机的作业原理。
对直流发电机而言，当直流发电机在原动机的拖动下时，直流发电机的转子滚动，电枢绕组不断切开不同磁极下的磁通，感应出沟通电动势，可是因为换向器和电刷的机械整流效果，电枢绕组两头的电动势和电压变成直流。经过接线端子，将电刷两头与直流负载相连接，直流发电机就能向负载供给直流电压和直流电流。
一台直流电机既可作为发电机运转，也可当作电动机运转，仅仅外界条件不同罢了，一个是输入机械能，一个是输入电能。这种既能作发电机运转，又能作电动机运转的原理，在电机理论中称为可逆原理。
前述的模型电机，因为电枢上只要一个线圈，所以电枢感应电动势和电磁转矩脉动都很大。为削减脉动，实践的电枢绕组都是由装设在电枢外表相隔必定视点的许多个线个线电枢上装有六个线圈的南北极直流电机
从电刷端点看，此刻电枢绕组构成两条并联支路，每条支路由三个线个线圈电动势瞬时值之和，如图3所示。此刻电刷上的电动势脉动程度将大为减小。电磁转矩状况与之相似。
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