你知道运行中的直流电动机在转速、电磁转矩、负载以及效率上有何关系吗？直流电动机为什么需要降压启动？直流电动机调速、制动的方法有哪些？

前面两篇文章已经分析介绍了直流电动机的原理结构以及磁场特点。接下来让我们一起对直流电动机的相关特性进行学习分析。

直流电机负载运行时由励磁电流和电枢电流共同建立的磁场有什么特点？

前面提到，直流电机负载运行时，电枢反应使得磁通密度的分布波形与空载时相比发生了畸变，半个极面下的磁通增强，半个极面下磁通减少。在不考虑饱和的情况下，增加的磁通和减少的磁通相等，因此总磁通不变；考虑饱和时，总磁通会有所减少。为了便于分析计算，引入平均磁密的概念。

气隙磁场作用下的电枢绕组中的感应电动势如何计算？

无论是叠绕组还是波绕组，经正、负电刷引出的都是支路中各串联元件感应电动势的代数和。绕组元件的感应电动势由电磁感应定律计算。

直流电机的感应电动势：

对已制成的电机，为常量，n（r/min）为转速，Φ（Wb）为每极磁通。

可以看，电枢绕组的感应电势大小同转速和每极磁通成正比。

式中Φ为每极磁通，对于不同绕组形式，是否都可以通过这个公式来计算感应电势？

我们知道，单叠绕组是把一个主极下的元件串联成一条支路，因此利用上述公式没有问题。

波绕组嘞？波绕组是把处于相同极性下不同极下的元件串联起来构成一条支路，由于每个元件在磁场中均匀地移过一定的位置，因此可以等效的把一条支路串联元件看成均匀分布在一个极下。

气隙磁场作用下的电枢绕组产生的电磁转矩如何计算？

电枢绕组中流过电流与气隙磁场作用将产生电磁转矩，使转子旋转。

直流电机的电磁转矩：

对已制成的电机，为常量，（A）为转速，Φ（Wb）为每极磁通。

有了前面的铺垫，接下来让我们一起对直流电动机的相关特性进行分析。

直流发动机电路模型是什么样子的？

以他励直流电动机为例，根据他励直流电动机的接线图，我们可以很容易列写出直流电动机电枢回路电势平衡方程式：

直流电动机为什么直接启动启动电流会很大？我们该如何减小启动电流？

结合直流电动机电枢感应电动势以及电枢回路电势平衡方程式。

在电机启动一瞬间：n=0，，

由于启动时感应电势为0，合闸瞬间的启动电流很大可达（10-20）。这么大的启动电流会导致电机换向困难，使供电线路产生很大的压降。因此必须采取措施限制启动电流，同时保证尽可能大的启动转矩。

直流电动机启动方法有：电枢回路串电阻启动和降压启动。

直流电动机如何调速？怎样才能达到稳定运行状态？

电动机的机械特性：描述电磁转矩和转速的关系，当电枢回路串入电阻时，由电势平衡方程和电磁转矩方程可以推出：

为1理想空载转速，为机械特性斜率。

又公式可知，他励直流电机的调速方法有：

1、改变电枢电压U调节转速，但电枢电压不允许超过额定电压。

2、调节励磁回路电阻改变励磁电流，即改变磁通 Φ，为使得电机不至于过饱和， Φ只能由额定值减小。

3、电枢回路串入调节电阻调节转速。

转速变化后，电机是如何重新达到稳定运行的？

如图，开始时电机的机械特性是曲线1，负载机械特性是曲线2，系统在A点运行。如电源电压突然降低，电机的机械特性曲线由曲线1变成了曲线3，由于机械惯性，转速无法突变，电机运行点变成B，这时转矩小于负载转矩，转速下降，一直到C点，电机转矩等于负载转矩，电机稳定运行。当电源电压恢复，电机工作点由C到D再回到到A，系统重新稳定在A点运行。

一般来说，电机拖动负载能够稳定运行的条件是：

1、电机机械特性曲线和负载机械特性曲线有交点。

2、机械特性曲线是下降的。

直流电动机如何制动？

直流电动机制动方法就是产生与旋转方向相反的电磁转矩，包括能耗制动，反接制动和回馈制动。