電動機換向器由換向片、云母片、V 形絕緣環(huán)、壓圈和緊固件等組成，有的還包括機殼、起動液、動極板、彈簧、接線柱、安全閥、排氣閥等。

結(jié)構(gòu)上，它通常是多個成型的接觸片圍成圓型環(huán)，分別與轉(zhuǎn)子繞組元件上的每個觸頭連接，外邊與兩個電刷接觸。

其工作原理是，當(dāng)線圈通過電流后，會在永久磁鐵的作用下，通過吸引和排斥力轉(zhuǎn)動。當(dāng)轉(zhuǎn)到和磁鐵平衡時，原來通著電的線較對應(yīng)換向器上的觸片就與電刷分離開，而電刷連接到符合產(chǎn)生推動力的那組線圈對應(yīng)的觸片上，這樣不停重復(fù)，直流電動機就能持續(xù)轉(zhuǎn)動。如果沒有換向器，電機只能轉(zhuǎn)不到半圈就卡死。

在電動機中，電樞電流使固定磁場產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力或轉(zhuǎn)矩，讓繞組轉(zhuǎn)動。在發(fā)電機中，施加到軸上的機械扭矩通過固定磁場維持電樞繞組的運動，從而在繞組中感應(yīng)出電流。

對于單個電樞繞組，當(dāng)軸完成半圈時，繞組會因換向器改變連接，使電流以與初始方向相反的方向流過。在電機外部電路中，無論電動機還是發(fā)電機，換向器周期性地反轉(zhuǎn)流過繞組的電流方向，使電流僅沿一個方向繼續(xù)流動。

直流電動機運行時，將直流電源接在兩電刷之間，電流方向為：N 級下有效邊電流總是一個方向，而 S 級上有效邊中電流總是另一個方向，兩邊上受到的電磁力方向一致，電樞因而轉(zhuǎn)動。當(dāng)線圈有效邊從 N 級下(S 級上)轉(zhuǎn)到 S 級上(N 極下)時，其中電流方向由于換向器片同時改變，而電磁力方向不變，使電樞受到一個方向不變的電磁轉(zhuǎn)矩，這樣線圈產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩比較均勻，不會有太大的脈動，因此電動機能夠連續(xù)平穩(wěn)運行。