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Z4直流换向线圈当电枢元件随着电枢的旋转，依次从一条支路转移到另一支路时，各元件中的电流也就从一种流动方向改变为另一种流动方向。这种利用机械方法使元件中电流变换方向的现象称为换向。换向过程总是与元件被电刷短路的过程相伴随的。图2中,当元件a开始被电刷短路时，元件电流便进入了换向过程。当元件a脱离短路时,换向过程也就结束。整个过程所耗时间称为换向周期。换向周期的长短与电刷的宽度及电枢的转速有关。电刷越宽，转速越慢，换向周期越长。
换向过程中，由于电流变化，换向元件中会产生自感电动势，俗称电抗电动势。当同槽中有多个元件同时换向时，电抗电动势还包括它们之间的互感电动势在内。这种电动势起阻止换向的作用。电抗电动势越大，换向越困难，甚至在电刷边上会产生火花。严重的火花有时发展成换向器环火而损坏换向器。
