(8.8)
Напряжение постоянного тока для цепи якоря генератора
(8.9)
где S R – суммарное сопротивление всех участков цепи якоря: обмотки якоря, обмотки добавочных полюсов, компенсационной обмотки, последовательной обмотки и переходного щеточного контакта.
Электромагнитная мощность генератора постоянного тока, с учетом (8.9)
(8.10)
где Р2 – полезная электрическая мощность генератора, т.е. мощность, отдаваемая генератором в нагрузку; РП – мощность потерь на нагрев обмоток и щеточных контактов в цепи якоря.
В машинах постоянного тока имеют место магнитные, электрические, механические (составляющие основную группу потерь) и добавочные потери.
Магнитные потери РМ происходят только в сердечнике якоря. Величина магнитных потерь, состоящих из потерь от гистерезиса и потерь от вихревых токов, зависит от частоты перемагничивания, значений магнитной индукции, толщины и магнитных свойств электротехнической стали.
Электрические потери РЭ обусловлены нагревом обмоток и щеточного контакта
(8.11)
где РВ = UВ IВ – потери в цепи возбуждения; 
- потери в обмотках цепи якоря; РЩ = DUЩ Iа – потери в контакте щеток.
Механические потери Рмех машины постоянного тока
(8.12)
где 
потери от трения щеток о коллектор (Вт), где 
коэффициент трения щеток о коллектор, SЩ – поверхность соприкосновения всех щеток о коллектор (м2), 
удельное давление на щетки (Н / м2), 
окружная скорость коллектора (м / с) диаметром DК (м); Рпод – потери от трения в подшипниках, (Вт); Рвен – потери на вентиляцию, (Вт).
Добавочные потери РД – трудно учитываемые потери. Эти потери складываются из потерь от вихревых токов в меди обмоток, в стали якоря из-за неравномерного распределения индукции и др. Как правило, добавочные потери РД принимают равными 1% от полезной мощности для генераторов или 1% от подводимой мощности для двигателя.
Суммарная мощность вышеперечисленных потерь
(8.13)
Мощность на входе машины постоянного тока (подводимая мощность):
для генератора (механическая мощность)
(8.14)
где М1 – вращающий момент приводного двигателя, 
;
для двигателя (электрическая мощность)
(8.15)
Мощность на выходе машины (полезная мощность):
для генератора (электрическая мощность)
(8.16)
для двигателя (механическая мощность)
(8.17)
где М2 – вращающий момент на валу электрической машины, .
КПД электрической машины представляет собой отношение мощности отдаваемой (полезной) Р2 к подводимой (потребляемой) Р1
(8.18)
КПД машины постоянного тока:
для генератора
(8.19)
для двигателя
(8.20)
ВЫВОДЫ. Принцип работы электрических машин основан на явлении электромагнитной индукции (при движении проводника в магнитном поле через него протекает ток). Важной особенностью работы электрических машин является также их обратимость.
Особенностью конструкции машин постоянного тока является наличие щеточно-коллекторного узла предназначенного для преобразования переменного тока в постоянный (генераторный режим) или постоянного в переменный (двигательный режим).
Основное преимущество машин постоянного тока это несложные конструктивные решения регуляторов частоты вращения якоря и хорошие пусковые характеристики. Однако наличие щеточно-коллекторного узла понижает КПД, надежность и ресурс работы электрических машин постоянного тока.
