上万转的直流电动机的工作原理是将直流电源通过电刷接通电枢绕组，使电枢导体有电流流过。电机内部有磁场存在，载流的转子（即电枢）导体将受到电磁力 f 的作用 f=Blia （左手定则）。所有导体产生的电磁力作用于转子，使转子以n(转/分)旋转，以使拖动机械负载。 由于电机电枢回路电阻和电感都较小，而转动体具有一定的机械惯性，因此当电机接通电源后，起动的开始阶段电枢转速以及相应的反电动势很小，起动电流很大。最大可达额定电流的15～20倍。 这一电流会使电网受到扰动、机组受到机械冲击、换向器发生火花。因此直接合闸起动只适用于功率不大于4千瓦的电动机（起动电流为额定电流的6～8倍）。 为了限制起动电流，常在电枢回路内串入专门设计的可变电阻。在起动过程中随着转速的不断升高及时逐级将各分段电阻短接，使起动电流限制在某一允许值以内。