直流電機(jī)是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)檩S上輸出的機(jī)械能的電磁轉(zhuǎn)換裝置。由定子繞組通入直流勵磁電流，產(chǎn)生勵磁磁場，主電路引入直流電源，經(jīng)碳刷（電刷）傳給換向器，再經(jīng)換向器將此直流電轉(zhuǎn)化為交流電，引入電樞繞組，產(chǎn)生電樞電流（電樞磁場），電樞磁場與勵磁磁場合成氣隙磁場，電樞繞組切割合成氣隙磁場，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。這是直流電機(jī)的基本工作原理。
　　右圖為簡單的兩極直流電機(jī)模型，由主磁極（勵磁線圈）、電樞（電樞線圈）、電刷和換向片等組成。固定部分（定子）上，裝設(shè)了一對直流勵磁的靜止的主磁級N、S，主磁級由勵磁線圈的磁場產(chǎn)生；旋轉(zhuǎn)部分（轉(zhuǎn)子）上，裝調(diào)電樞鐵芯與電樞繞組。電樞電流由外供直流電源所產(chǎn)生。定子和轉(zhuǎn)子之間有一氣隙。電樞線圈的首、末端分別連接于兩個圓弧型的換向片上，換向片之間互相絕緣，由換向片構(gòu)成的整體稱為換向器。換向片固定在轉(zhuǎn)軸上，與轉(zhuǎn)軸也是絕緣的。在換向片上放置著一對固定不動的電刷，當(dāng)電樞旋轉(zhuǎn)時，電樞線圈通過換向片和電刷與外電路接觸（引入外供直流電源）。
　　直流電動機(jī)運(yùn)行時，將直流電源接住在兩刷之間，電流方向?yàn)椋篘級下有效邊電流總是一個方向，而S級上有效邊中電流總是另一個方向，兩邊上受到的電磁力方向一致，電樞因而轉(zhuǎn)動。當(dāng)線圈有效邊從N級下（S級上）轉(zhuǎn)到S級上（N極下）下時，其中電流方向由于換向片而同時改變，而電磁力方向不變，使電樞受到一個方向不變的電磁轉(zhuǎn)矩，因而電機(jī)連續(xù)運(yùn)行。