直流電動機工作原理是建立在電磁力和電磁感應基礎上的，是由于帶電導體在磁場中受到電磁力的作用。如圖所示直流電動機模型，它包括三個部分：固定的磁極、電樞、換向片與電刷。當將直流電壓加到a、b兩電刷之間，電流從a刷流人，從b刷流出，載流導體ab在磁場中受的作用力f按左手定則指向逆時針方向。同理，載流導體cd受到的作用力也是逆時針方向的。因此，轉子在電磁轉矩的作用下逆時針方向旋轉起來。當電樞恰好轉過90°時，電樞線圈處于中性面(此時線圈不切割磁力線)，電磁轉矩為零。但由于慣性的作用，電樞將繼續(xù)轉動，當電刷與換向片再次接觸時，導體ab和cd交換了位置。因此，導體ab和cd中的電流方向改變了，這就保證了電樞可以連續(xù)轉動。
從上面分析可知，要電磁轉矩方向不變，導體從n極轉到s極時，導體中的電流方向必須相應地改變，換向片與電刷即實現(xiàn)這一任務的機械式“換向裝置”。
圖 直流電動機模型