直流电机的工作原理是，当载流导体置于磁场中时，它会受到由弗莱明左手定则给出的力（当您保持食指、中指和拇指相互垂直并且食指代表磁场的方向，中指代表流过电枢的电流然后拇指代表电枢线圈上产生的力的方向。）
直流电机易于控制。该项目中将要使用的那个由输入电压控制。电压越高，速度越高。然而，当电机必须处理变化的负载时，情况就变得有点棘手了。需要即时调整电压以保持所需的速度。因此，需要一个控制器来测量实际速度，将其与所需速度进行比较，并向电机输入适当的电压。
为什么要使用直流电机控制器？
对于大多数涉及直流或BLDC（无刷直流）电机的应用，建议使用电机控制器，事实上，如果您使用的是无刷（电换向EC）电机，则必须使用控制器来启动在正确的时间正确的相位绕组。
1、电机保护：
大多数现代控制器都具有以下保护功能；欠压、过压、短路保护、限流保护、热保护和电压瞬变。如果没有这些保护措施，电机就会暴露在可能导致永久性电气或机械损坏的威胁之下。
2、速度控制：
所有直流电机都会在加载时失去速度，并在卸载时以线性方式增加速度，具体取决于它们的速度/扭矩梯度。对于需要特定速度、未知负载（因此无法计算最终速度）或波动负载（传送带、泵、研磨工具、卷轴/转换器、凸轮）的应用，控制器是必须的。
特别是在凸轮应用中，电机在一半周期内作为电机运行，在另一半周期内作为发电机运行，因为负载推动电机，因此必须使用四象限驱动器。这提供了动态制动控制，以确保电机保持受控并保持恒定速度。使用简单的电源或简单的单象限控制器不可能实现这一点。控制器还必须应对不断变化的负载，同时通过在负载变化时改变电机电压来进行补偿，从而使电机保持恒定速度。
在风扇和泵应用中，功率曲线遵循平方定律，即对于速度的增量增加，功率增加是二次方。使用速度控制器来降低电机的速度以满足系统的需求，而不是在电机全速运行时限制泵或风扇的流量将降低功耗。也就是说，整个控制器都有损耗，通常为1-5%，但与电机或其连接的机械装置相比，这些损耗是最小的。
3、转矩控制
直流电机的电流与扭矩传递成正比。控制电机的电流将控制其扭矩传递。在不控制直流电机扭矩/电流的情况下，允许电机拉动大电流，这通常会导致传递的扭矩超过系统的机械可行范围，从而导致即将发生的故障（尤其是当齿轮减速比大时）用过的）。故障也可能以电机失速烧毁的形式出现，例如当机械装置卡住时。在这种情况下，除非电流受到限制，否则电机会拉动失速电流。从图中可以看出，失速电流远离电机的工作区域，通常会在几秒钟内导致热故障。
