你知道運行中的直流電動機在轉速、電磁轉矩、負載以及效率上有何關係嗎？直流電動機為什麼需要降壓啟動？直流電動機調速、制動的方法有哪些？
前面兩篇文章已經分析介紹了直流電動機的原理結構以及磁場特點。接下來讓我們一起對直流電動機的相關特性進行學習分析。
直流電機負載運行時的氣隙磁場有什麼特點？
前面提到，直流電機負載運行時，電樞反應使得磁通密度的分布波形與空載時相比發生了畸變，半個極面下的磁通增強，半個極面下磁通減少。在不考慮飽和的情況下，增加的磁通和減少的磁通相等，因此總磁通不變；考慮飽和時，總磁通會有所減少。為了便於分析計算，引入平均磁密的概念。
氣隙磁場作用下的電樞繞組中的感應電動勢如何計算？
無論是疊繞組還是波繞組，經正、負電刷引出的都是支路中各串聯元件感應電動勢的代數和。繞組元件的感應電動勢由電磁感應定律計算。
直流電機的感應電動勢：
對已製成的電機，為常量，n（r/min）為轉速，Φ（Wb）為每極磁通。
可以看，電樞繞組的感應電勢大小同轉速和每極磁通成正比。
式中Φ為每極磁通，對於不同繞組形式，是否都可以通過這個公式來計算感應電勢？
我們知道，單疊繞組是把一個主極下的元件串聯成一條支路，因此利用上述公式沒有問題。
波繞組嘞？波繞組是把處於相同極性下不同極下的元件串聯起來構成一條支路，由於每個元件在磁場中均勻地移過一定的位置，因此可以等效的把一條支路串聯元件看成均勻分布在一個極下。
氣隙磁場作用下的電樞繞組產生的電磁轉矩如何計算？
電樞繞組中流過電流與氣隙磁場作用將產生電磁轉矩，使轉子旋轉。
直流電機的電磁轉矩：
對已製成的電機，為常量，Ia（A）為轉速，Φ（Wb）為每極磁通。
有了前面的鋪墊，接下來讓我們一起對直流電動機的相關特性進行分析。直流發動機電路模型是什麼樣子的？
以他勵直流電動機為例，根據他勵直流電動機的接線圖，我們可以很容易列寫出直流電動機電樞迴路電勢平衡方程式：
直流電動機為什麼直接啟動啟動電流會很大？我們該如何減小啟動電流？
結合直流電動機電樞感應電動勢以及電樞迴路電勢平衡方程式。
在電機啟動一瞬間：n=0，，
由於啟動時感應電勢為0，合閘瞬間的啟動電流很大可達（10-20）。這麼大的啟動電流會導致電機換向困難，使供電線路產生很大的壓降。因此必須採取措施限制啟動電流，同時保證儘可能大的啟動轉矩。
直流電動機啟動方法有：電樞迴路串電阻啟動和降壓啟動。
直流電動機如何調速？怎樣才能達到穩定運行狀態？
電動機的機械特性：描述電磁轉矩和轉速的關係，當電樞迴路串入電阻時，由電勢平衡方程和電磁轉矩方程可以推出：
為1理想空載轉速，為機械特性斜率。
又公式可知，他勵直流電機的調速方法有：
1、改變電樞電壓U調節轉速，但電樞電壓不允許超過額定電壓。
2、調節勵磁迴路電阻改變勵磁電流，即改變磁通 Φ，為使得電機不至於過飽和， Φ只能由額定值減小。
3、電樞迴路串入調節電阻調節轉速。
轉速變化後，電機是如何重新達到穩定運行的？
如圖，開始時電機的機械特性是曲線1，負載機械特性是曲線2，系統在A點運行。如電源電壓突然降低，電機的機械特性曲線由曲線1變成了曲線3，由於機械慣性，轉速無法突變，電機運行點變成B，這時轉矩小於負載轉矩，轉速下降，一直到C點，電機轉矩等於負載轉矩，電機穩定運行。當電源電壓恢復，電機工作點由C到D再回到到A，系統重新穩定在A點運行。
一般來說，電機拖動負載能夠穩定運行的條件是：
1、電機機械特性曲線和負載機械特性曲線有交點。
2、機械特性曲線是下降的。
直流電動機如何制動？
直流電動機制動方法就是產生與旋轉方向相反的電磁轉矩，包括能耗制動，反接制動和回饋制動。
附上相關的兩篇文章，後期將持續更新，感謝您的關注！