牽引輔助電機的工作原理與一般直流電動機相同，但有特殊的工作條件:空間尺寸受到軌距和動輪直徑的限制;在機車運行通過軌縫和道岔時要承受相當大的沖擊振動;大、小齒輪嚙合不良時電樞上會產(chǎn)生強烈的扭轉(zhuǎn)振動;在惡劣環(huán)境中運用，雨、雪、灰沙容易侵入等。因此牽引輔助電機在設(shè)計和結(jié)構(gòu)上也有許多要求，如要充分利用機體內(nèi)部空間使結(jié)構(gòu)緊湊，要采用較高級的絕緣材料和導(dǎo)磁材料，零部件需有較高的機械強度和剛度，整臺電機需有良好的通風散熱條件和防塵防潮能力，要采取特殊的措施以應(yīng)付比較困難的"換向"條件以減少炭刷下的火花等。

牽引輔助電機有兩種懸掛方式。一種是牽引輔助電機和動輪軸連接的懸掛方式，稱為抱軸式懸掛或半懸掛。采用這種懸掛方式時，動輪通過軌縫和道岔所產(chǎn)生的沖擊振動會直接傳給牽引輔助電機。抱軸式懸掛適用于結(jié)構(gòu)速度低于120公里/小時的機車車輛。另一種是架承式懸掛(或稱全懸掛)。采用這種懸掛方式時牽引輔助電機固定懸掛在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上，在牽引輔助電機軸端和小、大齒輪之間加入各種彈性連接元件，以減小沖擊振動的影響。架承式懸掛適用于結(jié)構(gòu)速度高于120公里/小時的機車車輛。

在用牽引變壓器降壓經(jīng)硅整流器或大功率晶閘管整流后供電給直流串勵牽引輔助電機時，加在牽引輔助電機上的電壓為脈動電壓，因此這種牽引輔助電機稱為脈流牽引輔助電機。大功率脈流牽引輔助電機的"換向"條件更加困難。此外，電動機內(nèi)部還有一些附加損耗，從而引起電動機溫升，因此，脈流牽引輔助電機在設(shè)計和結(jié)構(gòu)上還要采取一定的特殊措施，以解決"換向"和溫升兩個突出的問題。

牽引輔助電機專用于電力傳動內(nèi)燃機車，以供給牽引輔助電機電力的發(fā)電機，又稱主發(fā)電機。牽引輔助電機有直流和交流兩種。直流牽引輔助電機直接向直流牽引輔助電機供電。交流牽引輔助電機發(fā)出的三相交流電經(jīng)硅整流器整流后再向直流牽引輔助電機供電。交流整流電路是三相的，整流電壓雖然有脈動，但脈動量比較小，因此牽引輔助電機還被認為是一般的直流電動機。

輔助電機電力機車上的輔助電機可用直流電動機，也可用三相交流異步電動機。用直流電動機作為輔助電機時，須由專用的硅整流器供電。用三相交流異步輔助電動機時，須由靜止變相、變頻裝置或?qū)Ｓ玫男D(zhuǎn)電機供給三相電源。這種專用的旋轉(zhuǎn)電機稱為劈相機，可以把單相交流電變?yōu)槿嘟涣麟姟?/p>

發(fā)展趨向為了解決直流和脈流牽引輔助電機的"轉(zhuǎn)向"問題，有些國家已在使用晶閘管無換向器式牽引輔助電機和三相交流異步變頻牽引輔助電機，并在試驗以直線異步電動機為動力的磁懸浮高速車輛。晶閘管無換向器式牽引輔助電機是由一臺同步電動機和一組晶閘管逆變器組成，用晶閘管和轉(zhuǎn)子位置檢測器來代替直流牽引輔助電機的換向器和炭刷結(jié)構(gòu)。這種電動機具有直流電機的優(yōu)點而沒有困難的"換向"問題。但晶閘管及其控制系統(tǒng)相當復(fù)雜，所以電子元件直接影響電動機的運行可靠性。三相交流異步變頻牽引輔助電機結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，成本低廉，是比較理想的牽引輔助電機。但由于需用變頻調(diào)速，它的發(fā)展和應(yīng)用一度受到限制。60年代，大功率晶閘管變頻裝置的發(fā)展使異步電動機能夠?qū)崿F(xiàn)變頻調(diào)速。現(xiàn)在各國已有較多機車和動車采用三相交流異步變頻牽引輔助電機。聯(lián)邦德國和日本在試驗的磁懸浮高速車輛上采用直線異步電動機。它的初級繞組敷設(shè)在地面導(dǎo)軌上，由地面的變頻電源供電以產(chǎn)生行波磁場，調(diào)節(jié)供電電源頻率就可改變磁懸浮高速車輛的速度。次級繞組就是反應(yīng)板，裝在車輛的構(gòu)架上。初級行波磁場和次級感應(yīng)電流的相互作用，不僅產(chǎn)生使車輛前進的推力，而且還產(chǎn)生磁拉力以懸浮車輛，并在制動工況時起著動力制動的作用。