直流電機的繞組在直流磁場中旋轉感生出交流電勢，再通過換向裝置將交流電勢轉換為直流電勢。直流電機工作時，如果在外加直流電壓的作用下克服感應電勢使電流流過繞組，則輸入電磁功率，抵消各類損耗后轉化為電機輸出軸上的機械功率，驅動設備運轉；如果感應電勢克服繞組壓降輸出直流電流，則需要動力設備驅動電機軸旋轉，抵消各類損耗后轉化為電功率輸出到外部線路，這時的電磁功率包括了電樞繞組電阻損耗和輸出到外部線路的電功率。

直流電機的磁極是固定的，直流電流流過磁極線圈產生直流磁場，而電樞繞組及換向裝置同步旋轉的。由于與磁極相對位置固定的靜止電刷與換向裝置始終處于滑動接觸狀態，從而實現了外部線路直流、繞組內部交流的無縫連接。

換向器由許多換向片組成，這些換向片彼此通過云母材料相互絕緣，并且對地也是絕緣的。

直流電機的電樞繞組，是由帶絕緣的導線組成一個個的線圈元件，并嵌放地電機樞鐵芯槽內，這些線圈按照一定的規律與換向片連接。線圈元件可能是單匝也可能是多匝，一般小容量電機為多匝結構，而大規格電機為單匝結構，換向片的數量與電機的槽數直接相關。

當每槽每層只有一個元件邊時，換向片數與槽數相等，只有絕緣片中心與鐵心槽或齒中心對正時，才能實現端接對稱的繞組，這時電刷只要放在主極軸線下的換向片上，就能獲得極大電勢，被電刷短路的元件的電勢等于零或接近于零。當每槽每層不止一個元件邊時，是不可能每個絕緣片中心與鐵芯槽對正的，但整數對換向片的中心線應與鐵芯槽或齒中心線對正。若不按以上規則壓裝，電刷位置應相應地移過同一個角度。

在實際的應用過程中我們發現，有的直流電機換向片數量為奇數，也有的為偶數，這與電機槽數和繞組類型直接相關，如，單波繞組電動機的電樞槽數，繞組元件數，換向片數都不能是偶數，必須是奇數，否則電樞嵌線后無法接成閉合回路。永磁直流電動機為了增大電樞電阻，一般采用單波繞組，所以它們的換向片數是奇數而不是偶數。

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