Пуск двигателей постоянного тока прямым подключением к источнику питания возможен только для двигателей малой мощности, т.к. при этом ток составляет . У двигателей средней и большой мощности кратность пускового тока составляет . Поэтому пуск таких двигателей производится различными способами, наиболее простым из которых является включение в цепь якоря пускового реостата или сопротивления , ограничивающего ток якоря до допустимых пределов (). Большие значения токов при пуске объясняются тем, что при неподвижном якоре в нем не наводится противо-ЭДС и ток ограничивается только активным сопротивлением цепи якоря. Величина этого сопротивления обычно очень мала, что и приводит к значительным перегрузкам.

На рисунке 1 показаны электрические схемы и пусковые диаграммы реостатного пуска двигателей параллельного (а) последовательного (б) возбуждения. Они отличаются только схемой включения , поэтому в дальнейшем мы не будем рассматривать их отдельно.

Пуск осуществляется последовательным замыканием контактов ступеней реостата – 1, 2 и 3. В начале пуска все контакты разомкнуты и сопротивление имеет максимальное значение . По мере замыкания контактов оно уменьшается до нулевого значения, когда все контакты замкнуты.

Для формирования режима пуска задаются максимальным и минимальным допустимыми значениями тока якоря. Добавочное сопротивление на -ой ступени пуска определяется из электромеханической характеристики по выражению , где , скорость вращения якоря в конце разгона на -ой ступени.

Переключение контактов можно производить вручную или автоматически по сигналу тока якоря или скорости вращения.

Наиболее эффективным способом пуска является пуск с постепенным повышением напряжения питания. Регулирование напряжения питания в современных приводах осуществляется с помощью полупроводниковых управляемых выпрямителей или широтно-импульсных регуляторов. Эти устройства в приводе постоянного тока используют для регулирования скорости вращения. Одновременно они могут служить для формирования пусковых режимов.

Режимы торможения используют для того, чтобы сократить время остановки двигателя или для фиксации ротора в определенном положении. Торможение можно производить специальными устройствами и/или самим двигателем. Электрическое торможение происходит тогда, когда ток якоря протекает в том же направлении, в котором действует ЭДС якоря (рис. 2). Различают три вида торможения: генераторное с возвратом энергии в сеть (а); торможение противовключением (б) и динамическое торможение (в).

Торможение с возвратом энергии в сеть происходит в том случае, когда ЭДС якоря больше напряжения источника питания . Этот режим возникает либо когда нагрузка на валу раскручивает якорь до скорости выше скорости холостого хода, либо когда снижается напряжение питания. В первом случае рабочая точка перемещается по механической характеристике из положения 1 в положение 2 (рис.3) и двигатель переходит в генераторный режим с отрицательным (тормозным) моментом. Во втором характеристика опускается и, т.к. скорость вращения из-за инерционности ротора остается в первый момент постоянной, то рабочая точка оказывается в положении 2'.

Торможение противовключением происходит в работающем двигателе, когда направление тока в якоре или обмотке возбуждения переключается на противоположное. Одновременное изменение направления тока в обеих обмотках сохранит прежнее направление момента и торможение не произойдет. У двигателей параллельного возбуждения обмотка возбуждения имеет большую электромагнитную постоянную времени (). Значительно меньше постоянная времени у обмотки якоря, поэтому обычно в этих двигателях переключают обмотку якоря. В двигателях последовательного возбуждения постоянные времени якоря и обмотки возбуждения отличаются несущественно и переключать можно любую цепь.

После переключения естественная характеристика , соответствующая новому направлению тока (рис. 3) располагается в третьем и четвертом квадрантах. Непосредственный переход в какую-либо точку этой характеристики невозможен из-за недопустимого броска тока и момента. Поэтому одновременно с переключением обмотки якоря последовательно включают добавочное сопротивление, формируя характеристику . При переключении рабочая точка перейдет в положение 3 и далее скорость вращения будет снижаться, а рабочая точка скользить по характеристике до остановки якоря в точке 4. Если в этот момент не отключить двигатель от сети, то якорь начнет вращаться в противоположную сторону, пока внешний момент не будет уравновешен моментом двигателя и не наступит статический режим в некоторой точке 5. Торможение противовключением весьма эффективно, но сопровождается большими потерями энергии в якоре и добавочном сопротивлении.

Динамическое торможение происходит при отключении якоря от сети и замыкании его на сопротивление. Двигатель при этом работает генератором, преобразуя запасенную ротором кинетическую энергию в тепловую, рассеиваемую в сопротивлении обмотки якоря и внешнем сопротивлении. Уравнение механической характеристики этого режима соответствует условию и имеет вид

, т.е. соответствует линии проходящей через начало координат и располагающейся во втором и четвертом квадрантах ( рис. 3). Жесткость характеристики при этом определяется тем же коэффициентом, что и в случае подключения якоря к источнику питания. После замыкания якоря на сопротивление рабочая точка переместится в положение 6, а затем по характеристике . В начало координат до полной остановки. Величиной добавочного сопротивления можно регулировать интенсивность торможения. На рисунке 3 тонкой линией показана характеристика и рабочая точка 6' с меньшим значением сопротивления и большим тормозным моментом.

Реверсирование – это изменение направление вращения двигателя. Обычно оно выполняется в две стадии. Сначала двигатель останавливается торможением, а затем изменяется направление тока якоря или обмотки возбуждения и производится пуск. В микромощных (до 500 Вт) двигателях, если нагрузка допускает ударные моменты и требуется изменение направления вращения за минимальный отрезок времени, реверсирование вращающегося двигателя осуществляют переключением обмотки якоря.