Принцип действия Т.Д постоянного тока основан на выталкивании проводника с током из магнитного поля. Выталкивающая сила, которая действует на проводник, зависит от магнитного потока и длины проводника в прямой пропорциональности. Выталкивающие силы от обмотки якоря образуют вращающий момент, который зависит от тока и магнитного потока.
М=I×Ф×См
При вращении якоря Т.Д в магнитном поле, в проводниках якоря индуцируется ЭДС, которая направлена на встречу рабочему току (противо ЭДС), подводимому на зажимы Т.Д. напряжения, расходуется на преодоление ЭДС двигателя и на падение напряжения в Т.Д.
E=n×Ф×См
Подаваемое на зажимы двигателя напряжение расходуется на преодоление ЭДС двигателя и на падение напряжения в нем
Uд=E×I×R
I=Uд-Eд/R
На эл. поездах применяют двигатели с сириесным (последовательным) возбуждением. Основное напряжение контактной сети прикладывается к вращающейся обмотке якоря, на обмотку возбуждения остается всего 5-6% этого напряжения. Т.Д с сириесным возбуждением имеет мягкую характеристику.