1.电力拖动系统稳态运行时电动机的工作情况 如图1-7所示，说明如下：

（1）稳态运行时，电动机的电磁转矩T_M和负载转矩T_L处于平衡状态，故

T_M=T_L

图1-7 他励直流电动机的稳态运行过程

（2）电磁转矩由主磁通Φ_M和电枢电流I_A相互作用而产生，并正比于两者的乘积，即

T_M=K_TΦ_MI_A （1-14）

式中 K_T———比例常数。

由于主磁通Φ_M是不变的，因此，T_M只和I_A有关。

（3）I_A的大小和电源电压U_A克服反电动势E_A后的差值（U_A-E_A）成正比，而和电枢绕组的电阻R_A成反比，即

式中，U_A和R_A均和负载无关，只有E_A和负载有关。

（4）电枢绕组的反电动势E_A是电枢旋转时，绕组切割主磁通Φ_M的结果，故和Φ_M与转速n_M的乘积成正比。

E_A=K_EΦ_Mn_M （1-16）式中K_E———比例常数；

n_M———电动机转速，在此转速下，电动机的电磁转矩T_M正好与负载转矩

T_L相平衡，系统处于稳定运行状态。

2.负载变化后的物理过程 今假设负载转矩增加为T_L′，这时平衡状态被破坏，即(www.daowen.com)

T_M<T_L′于是电力拖动系统将减速（n_M↓）。

由式（1-16）可知，反电动势将下降（E_A↓）。

由式（1-15）可知，电枢电流将增大（I_A↑）。

由式（1-14）可知，电磁转矩将增大（T_M↑）。当T_M增大到和T_L′相平衡时，即

T_M′=T_L′电力拖动系统又将重新进入稳定运行状态（T_M′＞T_M，n_M＜n_M）。实际结果是，负载增大时，转速下降。

3.机械特性的定量分析 由式（1-14）和式（1-16）可推导出直流电动机的机械特性方程为

今分析如下：

（1）理想空载转速n₀当T_M=0时，n_M=n₀，即

可见，n₀与U_A成正比，而与Φ_M成反比。

（2）速度降落Δn

可见，当T_M增大时，Δn也增大，转速n_M=n₀-Δn则下降，与前面的分析一致。

此外，在相同的T_M下，Δn的大小与R_A成正比，而与Φ²_M成反比。