直流電動機的基本特性
從上面的敘述可知，直流電動機按照勵磁方式的不同,可分為他勵、并勵、串勵和復勵四種類型。當供電電源比較穩定時，他勵勵磁和并勵勵磁的效果基本是相同的，也是使用最多的一種形式。所以，下面僅對并勵直流電動機的特性進行討論。
對于并勵直流電動機，當電源電壓U和勵磁回路的電阻Rf(包括勵磁繞組的電阻和勵磁回路串入的勵磁調節電阻)不變時，勵磁電流以及由它產生的磁通φ也保持不變，即φ為常數，這也是并勵直流電動機的特點之一。
直流電動機特性是指它的轉速特性、轉矩特性和機械特性。這些特性對直流電動機的工作產生了重要的影響。
一 轉速特性
并勵直流電動機的轉速特性指當電動機外加電壓等于電動機的額定電壓，即U=uN；及勵磁電流
等于額定勵磁電流，即If=IfN時，電動機轉速n和電樞電流，Ia的關系，即n=f(Ia)。
當直流電動機旋轉時，電樞線圈切割磁場，同發電機一樣，產生感應電動勢E，同樣用式(2一1)
表示
E=KEφn
但此時的直流電機作電動機運行，電樞電流的方向與感應電動勢的方向相反，通常我們稱這個感應電動勢為直流電動機的反電動勢(見圖2-9)。
根據圖2—9，可以寫出直流電動機電壓與電流的關系
u=E+RaIa (2—3)
式(2—3)稱為直流電動機的電壓平衡方程式，式中的Ra是電樞電阻。
將 E=KEφn代人式(2—3)，整理后得并勵直流電動機轉速特性
由式(2-4)可看出，當機械負載增加使電樞電流增大時，轉速趨于下降，如圖2 -10的由線所示。從空載增加到額定負載，同空載轉速相比，nN的轉速一般降低了約5％～10％。這條曲線稱為并勵直流電動機的轉速特性曲線。
二 轉矩特性
并勵直流電動機的轉距特性是指當電動機外加電壓等于電動機的額定電壓，即u=uN及勵磁電流等于額定勵磁電流，即If=Ifn時，電動機的電磁轉矩T和電樞電流，Ia的關系，即T=f(Ia)。
從直流電動機轉矩公式T=KTφIa。可知，電磁轉矩基本隨電樞電流成正比變化，所以并勵直流電動機的轉矩特性是一條通過原點的直線，如圖2—11所示。
從圖中可以看出，當電動機的輸出轉矩增大時，電樞電流也成比例地增加。也就是說，當電動機軸上輸出的機械功率增大時，電動機消耗的電功率也隨之增大。
2．3．3機械特性
并勵直流電動機的機械特性是指當u=uN及If=IfN時，轉速n和轉矩T的關系，即n=
f(T)。
 ’
式中的
是并勵直流電動機的空載轉速(T=0)。實際上這個轉速是不存在的，因為即使電動機軸上沒有加機械負載，電動機的轉矩也不可能為零。這是因為電動機還存在著一些空載損耗轉矩(如軸承的摩擦等)。所以，通常稱N0為理想空載轉速。
式中的
為轉速降。它表示當負載轉矩增加時，電動機的轉速會下降。從并勵直流電動機的轉矩特性可知，
當轉矩T增大時，電樞電流Ia也要同比例地增大。由并勵直流電動機的轉速特性知
可以看出，電動機的轉速就下降了。
并勵直流電動機的機械特性曲線如圖2—12所示
由于電樞電阻Ra比較小(繞組導線電阻和電刷接觸電阻等，所以在負載變化時，電動機的轉速變化不大。因此，并勵直流電動機具有“較硬”的機械特性，這也是它的特點之一。
例：
①額定轉矩TN;
②繪出其機械特性曲線：
③如果輸出轉矩T=50N·m，計算此時的電動機轉速n。
解 ①額定轉矩
②根據式（2-5）繪制機械特性曲線
在并勵電動機中，反電動勢
又因為
所以
理想空載轉速
將已知數據代入式（2-5）
解得△n=113r／rain。根據所得到得TN、n0和△n即可繪出該電動機的機械特性曲線如圖2一13所示。
③根據式(2—7)
解得，當T=TN時
將此數據和T=50N.m代入式（2-5）得
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