直流電動機的原理就是把同步電機電磁線圈中感應產生的交替變化感應電動勢，靠電機轉子配合炭刷的換相功能，使之從炭刷端引出來時變為直流感應電動勢的原理。

炭刷上不加直流電壓，用傳動裝置拖拽同步發電機使之反方向方位恒速旋轉，電磁線圈兩邊就各自割切不一樣旋光性磁極下的磁感線，而在這其中感應產生感應電動勢，感應電動勢方位按右手定則確定。這種磁感應情況表明在圖上。因為同步電機持續地旋轉。

務必使載流電導體在電磁場中所遭受電磁線圈邊ab和cd交替地割切n極和s極下的磁感線，盡管每個電磁線圈邊和整個電磁線圈中的感應電流的方位是交替變化的．電磁線圈內的感應電流是一類交替變化感應電動勢，而在炭刷a，b端的感應電動勢卻為直流感應電動勢(說得確切一些，是一類方位一致的脈振感應電動勢)。

同步電機在旋轉全過程中，不管同步電機轉到什么位置，因為電機轉子配合炭刷的換相功能，炭刷a根據換相片所引出來的感應電動勢一直是割切n極磁感線的電磁線圈邊中的感應電動勢，所以，炭刷a一直有正旋光性。同樣道理，炭刷b一直有負極性，所以炭刷端能引出來方位一致的但大小變化的脈振感應電動勢。如每極下的電磁線圈數增多，可讓脈振水平減小，就可獲得直流感應電動勢。這就是直流電動機的原理。同時也說明子直流電動機本質上是含有電機轉子的交流發電機。