Обмотка возбуждения включена последовательно с обмоткой якоря:
.
Вращающий момент, где – коэффициент пропорциональности между током возбуждения и магнитным потоком, т.е. вращающий момент пропорционален квадрату тока .
Скоростная и механическая характеристики двигателя:
; .
Скорость двигателя
с увеличением нагрузки резко падает ввиду одновременного увеличения магнитного потока и падения напряжения. Такая характеристика называется мягкой.
Двигатель с последовательным возбуждением нельзя использовать при нагрузках менее 0,25 Р2н и на холостом ходу (двигатель идет «вразнос»). Высокая перегрузочная способность и мягкая характеристика двигателя с последовательным возбуждением позволяют использовать его в качестве крановых двигателей, подъемников и в электрическом транспорте.