Магнитная система машины постоянного тока состоит из станины (ярма), сердечников главных полюсов с полюсными наконечниками, воздушного зазора и сердечника якоря.
На рис. 7, показана картина магнитного поля четырехполюсной машины. При этом имеется в виду машина, работающая в режиме х.х., когда МДС создается лишь обмоткой возбуждения, а в обмотке якоря и обмотке добавочных полюсов тока нет или он настолько мал, что его влиянием на картину магнитного поля можно пренебречь. В целях упрощения на рисунке не показаны добавочные полюсы, так как в режиме х.х. их влияние на картину магнитного поля машины незначительно. Как это следует из рис. 7, магнитный поток главных полюсов состоит из двух неравных частей: большая часть образует основной магнитный поток Ф, а меньшая – магнитный поток рассеяния полюсов Фσ. Поток рассеяния учитывается коэффициентом рассеяния σm.
Магнитодвижущая сила обмотки возбуждения на пару полюсов в режиме х.х. определяется суммой магнитных напряжений на участках магнитной цепи (рис. 8):
(26.1)
где 
– магнитные напряжения воздушного зазора, зубцового слоя якоря, главного полюса, спинки якоря, станины (ярма) соответственно.
Рис. 7. Магнитное поле машины постоянного тока в режиме х.х.
Рис. 8. Расчетный участок магнитной цепи четырехполюсной машины постоянного тока
Значения магнитных напряжений для различных участков магнитной цепи неодинаковы и зависят от магнитных сопротивлений этих участков. Наибольшим магнитным сопротивлением обладает воздушный зазор, поэтому магнитное напряжение Fδ намного больше любого из слагаемых выражения (26.1).
Другие участки магнитной цепи выполняют из ферромагнитных материалов. В машинах постоянного тока для изготовления различных элементов магнитной цепи применяют следующие материалы.
Сердечник якоря – тонколистовые электротехнические стали марок 2013, 2312 и 2411 толщиной 0,5 мм.
Сердечник главного полюса – листовая анизотропная (холоднокатаная) сталь марки 3411 толщиной 1 мм, пластины не изолируют.
Станина – в машинах малой мощности станину изготовляют из стальных цельнотянутых труб, а для машин средней и большой мощности станины делают сварными из листовой конструкционной стали марки Ст3.
Магнитное напряжение воздушного зазора (А)
(26.4)
где δ – величина воздушного зазора, мм; kδ – коэффициент воздушного зазора, учитывающий увеличение магнитного сопротивления зазора из-за зубчатости якоря (kδ > 1).
Магнитная индукция в воздушном зазоре Bδ (Тл) пропорциональна основному магнитному потоку Ф. В машинах постоянного тока общего назначения Bδ = 0,6÷1,0 Тл (большие значения Bδ соответствуют более крупным машинам).
