有刷直流電動機是一種內部換向電動機，設計用于從直流電源運行并利用電刷進行接觸。

有刷電機是電力驅動機械能的xxx個重要商業應用，直流配電系統用于在商業和工業建筑中運行電機已有 100 多年的歷史。 有刷直流電機可以通過改變工作電壓或磁場強度來改變速度。 根據磁場與電源的連接，可以改變有刷電機的速度和扭矩特性，以提供穩定的速度或與機械負載成反比的速度。 有刷電機繼續用于電力推進、起重機、造紙機和軋鋼廠。 由于電刷會磨損并需要更換，因此使用電力電子設備的無刷直流電機已經在許多應用中取代了有刷電機。

下圖展示了一個簡單的兩極有刷直流電機。

直流電機旋轉

當電流通過繞在外部磁場中的軟鐵芯上的線圈時，正極一側受到向上的力，而另一側則受到向下的力。 根據弗萊明的左手定則，力對線圈產生轉動作用，使其旋轉。 為了使電動機沿恒定方向旋轉，直流換向器每半個周期（在兩極電動機中）使電流反向，從而使電動機繼續沿同一方向旋轉。

上面顯示的電機的一個問題是，當線圈的平面平行于磁場時——即 當轉子磁極與定子磁極成 90 度時——轉矩為零。 在上圖中，當線圈的磁芯處于水平狀態時會發生這種情況——右側倒數第二張圖中它即將到達的位置。 電機將無法在此位置啟動。 但是，一旦啟動，它就會以勢頭不斷地在這個位置上旋轉。

這種簡單的桿設計還有第二個問題。 在零扭矩位置，兩個換向器電刷都接觸（橋接）兩個換向器板，導致短路。 電源線通過換向器板短接在一起，線圈也通過兩個電刷短接（線圈短接兩次，分別通過每個電刷短接一次）。 注意這個問題與上面的不啟動問題無關； 即使這個位置的線圈中有高電流，扭矩仍然為零。 這里的問題是這種短路會無用地消耗功率而不會產生任何運動（甚至不會產生任何線圈電流）。在低電流電池供電的演示中，這種短路通常不被認為是有害的。 但是，如果將雙極電機設計為以數百瓦的功率輸出進行實際工作，則這種短路可能會導致換向器嚴重過熱、電刷損壞以及電刷（如果是金屬的）可能會焊接到換向器上。 經常使用的碳刷不會焊接。 在任何情況下，這樣的短路都是非常浪費的，會迅速耗盡電池電量，并且至少要求電源組件的設計標準比僅在沒有短路的情況下運行電機所需的標準高得多。

一種簡單的解決方案是在換向器板之間放置一個比電刷端部寬的間隙。 這增加了角位置的零扭矩范圍，但消除了短路問題； 如果電機在外力的作用下開始旋轉，它將繼續旋轉。 通過這種修改，它也可以通過簡單地將其停止（停止）在零扭矩（即換向器非接觸）角度范圍內的位置來有效地關閉。

這種設計有時會出現在自制的業余愛好電機中，例如 科學博覽會和此類設計可以在一些已出版的科學項目書籍中找到。 這種簡單解決方案的一個明顯缺點是，電機現在每轉一圈會滑行兩次，并且扭矩呈脈沖狀。 這可能適用于電風扇或保持飛輪旋轉，但有許多應用，即使在不需要啟動和停止的情況下，它是完全不夠的，例如驅動磁帶傳輸的絞盤，或任何類似的情況 經常快速地加速和減速是一項要求。 另一個缺點是，由于線圈具有自感測量，流過線圈的電流不能突然停止。 電流試圖跳過換向器片和電刷之間的開口間隙，引起電弧。