Работа машины постоянного тока в режиме двигателя.
Для работы электродвигателя необходимо создать в нём магнитные потоки полюсов и пропустить ток через якорь. В момент пуска противо-ЭДС 
, так как 
. Поэтому при непосредственном включении якоря на номинальное напряжение сети, пусковой ток превышал бы в 
раз номинальный.
Пусковой ток вызывает механический толчок, который опасен для коллектора и щёток и вызывает снижение напряжения сети.
Поэтому применяют реостатный пуск двигателя и уменьшают напряжение на якоре (пуск при пониженном напряжении).
При вращении двигателя с номинальной скоростью ток в цепи создаётся небольшой разностью между напряжением и противо-ЭДС
.
Пусковое сопротивление выбирают таким, чтобы пусковой ток не превышал 
.
Рисунок 1. Зависимость 
Электродвигатели обладают свойством саморегулирования, т.е. способны развивать вращающий момент, равный моменту сопротивления на валу. Если момент сопротивления на валу окажется больше вращающего момента, то скорость вращения начнёт падать, снижается противо-ЭДС и увеличивается ток якоря, а с увеличением тока якоря увеличится момент на валу двигателя:
.
Уравнение механической характеристики двигателя.
,
,
,
,
,
.
Регулировать скорость вращения двигателя можно изменением напряжения 
на якоре, потока возбуждения 
и добавочного сопротивления в цепи якоря.
Двигатель параллельного и независимого возбуждения.
,
- пусковой ток,
- скорость холостого хода.
Полюсное регулирование – регулирование скорости изменением потока полюсов.
При 
для холостого хода 
. С увеличением уменьшается.
описывается кривой намагничивания.
Рисунок 2. Зависимость кривой намагничивания.
При значительном уменьшении тока возбуждения ток якоря и скорость вращения ненагруженного двигателя сильно возрастёт (двигатель идёт вразнос).
; 
Регулирование скорости ведётся на уменьшение потока. При этом 
, размеры регулировочного реостата и мощность потерь в нём малы. Поэтому полюсное регулирование выгодно и удобно.
Реостатное регулирование.
Если 
; , то 
останется прежним, отдаваемая мощность 
уменьшится.
Такое регулирование связано с большими потерями в цепи якоря, поэтому оно применяется только для двигателей малой мощности.
Якорное регулирование.
, 
, 
.
Система регулирования скорости «генератор-двигатель».
Электрическое торможение двигателя.
1. Торможение противовключением
Для ограничения тока применяют включение добавочного сопротивления:
2. При динамическом торможении отключают цепь якоря от сети и замыкают на сопротивление. Машина работает как генератор постоянного тока.
,
.
3. Рекутративное торможение. Возникает, если к валу включенного в цепь двигателя приложить момент, направленный в сторону вращения якоря. Такое торможение возникает при увеличении потока возбуждения.
Рисунок 3. Зависимость угловой скорости от момента.
При рекутративном торможении машина работает как генератор, отдавая энергию во внешнюю сеть. Применение такого торможения очень выгодно и оно широко применяется.
Двигатель последовательного возбуждения.
С увеличением момента нагрузки ток двигателя увеличивается, поток возрастает, а скорость вращения падает, подчиняясь закону, близкому к гиперболическому. Мощность на валу практически не изменяется.
При холостом ходе поток уменьшается, и двигатель идет вразнос:
, 
,
.
- «асимптотическая» скорость вращения якоря, с которой он будет вращаться в режиме электромагнитного тормоза.
Двигатели с последовательным возбуждением применяются как двигатели на транспорте и в кранах.
Регулирование скорости осуществляется изменением питающего напряжения или за счет изменения потока полюса при шунтировании обмотки возбуждения.
Двигатель смешанного возбуждения.
При согласном включении обмоток двигатель имеет средние характеристики между характеристиками двигателей параллельного и последовательного возбуждения.
При встречном включении получаются жесткие механические характеристики.
Универсальный коллекторный двигатель.