直流發電機的工作原理主要依賴於電磁感應和換向器的作用。具體來說：
構造：直流發電機由定子和轉子兩部分構成。定子包含一組繞組，而轉子由一組永磁體或電磁體組成，它們通過外部機械能（如蒸汽能、水力能、風能等）驅動旋轉。
工作原理：當轉子開始旋轉時，磁場沿轉子表面繞行，與定子繞組中的導體相互作用，引發磁通變化。這種磁通變化在導體中產生電動勢，進而驅動電子流動形成電流。
換向作用：由於導體中產生的電動勢是交變的，需要通過換向器配合電刷的作用，將交變電動勢轉換爲直流電動勢。換向器確保電子從電刷端引出時形成恆定的直流電動勢。
電壓控制：發電機的電壓可以通過調整永磁體的大小、定子繞組的數目和大小等方式來控制。此外，還可以使用調節器或自激勵原理來穩定電流和電壓輸出。
綜上所述，直流發電機通過電磁感應和換向器的作用，將機械能轉化爲直流電能。