直流電機換向過程中為什么會產生火花呢？根據理論和實踐分析，影響換向的原因很多，有電磁的、機械的、電化學的等等，并且它們之間又相互影響，十分復雜。這里不準備在理論上作過多的分析，只針對電動自行車用直流電機為改善換向在生產中應注意的問題做一些分析，或許會對生產起到一定的指導作用。
         1、電磁原因：在換向時，換向元件中會產生電抗電勢和換向電勢，這些電勢之和一般大于零，稱延遲換向。當換向時，后刷邊離開一個換向片轉向另一個相鄰換向片時，換向電流不為零，有電磁能量儲存在換向元件內，在前個換向片離開電刷時，換向回路被突然切斷，換向元件中的電磁能量就只有擊穿空氣而釋放，從而產生火花。
         2、機械原因：對生產而言，由于機械原因而導致換向不良是一個重要方面。機械方面的原因很多，例如：平面換向器表面的平整度、粗糙度及裝配時換向器表面與電機軸線的垂直度；換向器片間絕緣突出或換向片突出；電刷接觸面研磨不好，電刷與換向器表面只有局部接觸；電刷上彈簧壓力大小不合適；電刷在刷盒里太松或太緊；各個刷桿之間距離不相等，致使有些電刷所短路的換向元件不在幾何中心線上；換向器表面不潔等。
         3、電化學原因：正常運行的電機，換向器表面會產生很薄的一層褐色氧化亞銅薄膜。實踐表明，氧化亞銅薄膜的存在，是電機良好換向的必要條件。這是因為氧化亞銅薄膜本身不僅具有較高的電阻，且其表面還常吸附著薄層水份、氧氣和石墨粉末，具有良好的潤滑作用，有利于減少電刷和換向器的磨損。