由直流电动机的电势平衡方程式U=E a+I a R a可知，电动机的电枢电流为：

在电动机接通电源的起动瞬间，转子因惯性不能立即转动，n=0，电枢反电势E a也为0，故直流电动机起动时，其电枢电流为：

直流电动机的电枢电阻R a很小，因此起动电流I ast很大。如果在全电压下直接起动，则起动电流I ast可达额定电流I aN的10～20倍，而普通直流电动机允许的瞬时过载电流按规定不得超过（2～2.5）I aN，这样大的起动电流是电动机过载能力所不允许的；此外，由于电动机的起动转矩与电枢电流成正比，过大的起动电流产生过大的起动转矩而引起强烈的机械冲击。一般直流电动机在全电压下起动时，都必须采取措施，限制起动电流和其相应的起动转矩。

根据起动电流I ast的表达式可以看出，直流电动机限制起动电流的方法可分别采用电枢回路串电阻分级起动或电枢降压起动。而电枢回路串电阻起动由于使用设备简单、经济而被广泛使用。(www.daowen.com)

当电枢回路串入起动电阻R st后，按I ast≤（2～2.5）I aN，的要求，有：

由此（1-18）式可求得起动电阻R st的大小。

电动机串电阻起动后，随着转速的上升，电枢电流逐渐减小而接近于额定电流值，在此情况下可将起动电阻切除。起动电阻的切除一般应分段进行，以避免切换过程中引起过大的电枢冲击电流。根据起动电阻的分段数，直流电动机的串电阻起动通常可分为二级起动和三级起动两种。二级起动时第一次和第二次切除的电阻的值一般为2／3R st和1／3R st；而三级起动时依次切除的三段电阻则分别为0.5R st、0.3R st和0.2R st。每次切换通常是在I a=1.1I aN时进行。