弗莱明的左手定则是一种助记工具，用于理解电流、外加磁场和电动机中的感应力之间相互垂直的关系。如果我们将左手的食指、中指和拇指向相互垂直的方向伸出，将中指对准电流内的常规电流方向，食指对准外加磁场，则拇指给出导体所受力的方向。要了解这如何在直流电机内部起作用，让我们更详细地讨论直流电机的工作原理。

要了解直流电机的工作原理，让我们先举一个简单的案例，即在永磁体的北极和南极内放置一个矩形线环。当电流流过线圈时，它会在线圈周围产生一个磁场，该磁场与永久磁铁的预先存在的磁场相互作用，从而产生排斥力，其方向可以使用弗莱明的左手定则确定。永磁体北极附近的线段的电流方向是正向的（远离电池的正极），这导致力向下。类似地，对于靠近永磁体南极的导线部分，电流向后流动（流向电池的负极），导致力向上。

尽管如此，单个线圈的磁力不足以克服永磁体的磁通量，最终会停止，形成平衡。电磁铁的磁场强度通过将其缠绕在转子的四肢上而得到增强。在直流电机中，电流通过换向器进入线圈，该换向器与连接到直流电源的电刷之一发生摩擦。当电流通过线圈时，转子由于作用在其上的扭矩而开始旋转。换向器的分段使电枢通过切断电源的一些线圈并确保单向扭矩来避免平衡位置。这个循环周期性地重复，导致连接到电枢的轴旋转。

直流 (DC) 电机在当今的工业领域无处不在，服务于各种中小型电机应用，从机器人技术到交通运输。由于其多功能的功能，市场上有多种类型的直流电机，可根据它们的连接方式进行分类如下：

永磁直流电机是直流电机的典型例子，其中永磁体在定子内部提供横截面磁场。一对（或多对）径向磁化的永磁体固定在定子的内壁上，北极和南极交替面对，并在它们之间产生均匀的磁场。除了固定永磁体之外，钢质定子的圆柱形形状还用作磁通量的低磁阻返回通道。这些类型的直流电机的缺点是永磁体会随着时间的推移而失去磁性；然而，在一些先进的永磁直流电机中，磁铁与额外的励磁线圈一起工作以补偿失去的磁化。

永磁直流电机通常用于那些不消耗太多功率并且不需要非常有效地控制电机速度的电气设备中。玩具车、雨刷器、热风机、光盘驱动器等此类电气设备的例子很少。

励磁直流电机包含一个电磁场线圈而不是永磁体，以在定子内部建立磁场。这些电机具有安装在电机内部的励磁装置，该装置使用电流产生磁场。在他励直流电机中，为励磁装置提供电流的电路与为电枢线圈提供电流的电路具有不同的电压源。换句话说，流过电枢线圈的电流不会流过励磁装置的线圈。励磁装置以恒定电压工作，而电枢线圈可以具有可变电压以调节电机的速度。此外，通过切换励磁线圈的极性，可瞬间翻转电机轴的旋转方向。尽管如此，存在激励励磁线圈所需的额外电压源成本的缺点。

他励直流电机常见于需要双向旋转和精确速度控制的电器中。它们被用于各种电器，包括卷纸机、电力推进船，甚至是电动火车的牵引控制器。

顾名思义，自励直流电机是那些具有用于励磁线圈和电枢线圈的公共电压源的电机。两个线圈都可以串联或并联连接，或者串联-并联配置的某种组合。根据它们的连接配置，自激直流电机进一步分为以下三类：