自從19世紀初匈牙利醫生奧尼奧斯·杰德利克發明了換向器以來，電動機就一直伴隨著我們。到20世紀初，電動機使工業和農業發生了革命，使得諸如洗衣機和冰箱等節省勞動力的消費者應用成為可能。今天，電動汽車從巨型游輪到植入式醫療設備都有動力。

　　有許多不同類型的電動機，但它們都包含三個基本元件：電樞、磁鐵和換向器。電樞是一個導電線圈，在大多數情況下，它連接到旋轉軸上，并被磁場磁鐵包圍，磁場磁鐵可以是磁場繞組也可以是永磁體。通過電樞的電流產生與磁場電流相反的磁場，導致電動勢（EMF），電動勢導致軸旋轉，產生機械扭矩。換向器是一組連接在電樞軸上的觸點，當電樞轉動時，該觸點保持電樞中電流的反向，從而確保電機繼續轉動。

　　雖然電機在機械上相當簡單，但描述它們的術語可能會混淆。在機械方面，電動機的旋轉部分稱為轉子；靜止部分是定子。在電氣術語中，電動機的動力產生部分稱為電樞；根據設計，電樞可以是轉子也可以是定子。磁場是電機的磁場分量，同樣可以是轉子或定子，也可以是電磁鐵或永磁體。在一般文獻中，這些術語經常互換使用，這可能令人困惑。

　　直流電機有兩種基本類型：有刷和無刷，每種都有子集（圖1）。我們將依次討論每種電機。

　　刷直流電機是最簡單和最早的電機設計。雖然它有許多缺點，是廉價的，仍然廣泛用于轉矩控制和變速應用。

　　刷直流電動機由幾個簡單的部件組成：固定定子由勵磁線圈（纏繞場）或兩個半球形永磁體組成；內部旋轉電樞由兩個或多個線圈組成，該線圈與一個分段的換向器相連，該換向器與電刷接觸。連接到直流電源（圖2）。

　　直流功率通過電刷和換向器傳導，電流通過線圈產生磁場。該磁場與定子中永磁體的磁場相反，導致電樞旋轉。機械換向改變了電流的方向，產生了旋轉運動。通過一個兩極電機，換向器使電流每半個周期在方向上反向，使電機繼續旋轉。

　　電機的速度與施加的電壓成正比，而轉矩與電流成正比。你只要改變施加在刷直流電機上的電壓就可以控制刷直流電機的速度；反轉它，只要反轉所施加電壓的極性；停止它就關掉電壓。

　　表現更好。然而，溫度的極端下降可能潛在地增加潤滑劑的粘度，導致電機以更高的電流運行。