在直流电机中，除了电磁性火花外，有时还因某些换向片的片间电压过高而产生的所谓电位差火花。在换向不利的条件下，电磁性火花与电位差火花连成一片，在换向器上形成一条长电弧，将正、负电刷连通，如图1所示。这种现象称为“环火”，是一种十分危险的现象，它不仅会烧坏电刷和换向器，而且将使电枢绕组受到严重损害。
图1 环火
为了防止电位差火花和环火，在大容量和工作繁重的直流电机中，在主磁极极靴上专门冲出一些均匀分布的槽，槽内嵌放补偿绕组，如图2所示。补偿绕组与电枢绕组串联，并使补偿绕组磁通势与电枢磁通势相反，以保证在任何负载下电枢磁通势都能被抵削，从而减少了因电枢反应而引起气隙磁场的畸变，也就减少了产生电位差火花和环火的可能性。但是装置补偿绕组使电机的结构变得复杂，成本较高，所以一般直流电机不采用，仅在负载变动大的大、中型电机中才用。
还应指出的是环火的发生除了上述的电气原因外，因换向器外圆不圆，表面不干净也可能形成环火，因此加强对电机的维护工作，对防止环火的发生有着重要作用。
图2 补偿绕组