直流電機是一種將直流電能轉換為機械能的電機。它的基本工作原理是基於電磁感應定律和安培力定律。當直流電流通過電機的電樞繞組時,會在繞組周圍產生磁場。由於電機中存在定子磁場(由定子繞組或永磁體產生),電樞磁場與定子磁場相互作用,根據安培力定律,通電導體在磁場中會受到力的作用,這個力使電樞繞組產生轉矩,從而驅動電機的轉子旋轉,實現電能到機械能的轉換。以下詳細介紹優缺點:

優點:
調速性能好:直流電機可以通過改變電樞電壓、勵磁電流等多種方式實現寬範圍的調速。例如,在他勵直流電機中,降低電樞電壓可以使電機轉速線性下降,而且調速過程中電機的機械特性比較硬,即轉速受負載變化的影響較小,所以能夠實現高精度的調速。
起動轉矩大:特別是串勵直流電機,由於勵磁繞組與電樞繞組串聯,起動時電流較大,產生的起動轉矩也大,能夠在重載情況下順利起動。
缺點:
結構複雜:相比交流電機,直流電機有換向器和電刷等複雜部件。換向器和電刷之間的摩擦會產生磨損,需要定期維護,並且可能會產生火花,在一些有易燃易爆氣體的環境中使用受到限製。
成本較高:由於其結構複雜,並且需要直流電源供電,直流電機的製造成本和使用成本(如需要整流設備將交流電轉換為直流電)都比較高。