3.2.1　并励电动机的运行特性

图3.23表示并励电动机的接线图。并励电动机的运行特性大都可以从电压方程和转矩方程中近似的导出。先讨论转矩-转速特性。

1.转矩-转速特性

并励电动机的转矩-转速特性是指U=UN，Rf=常值时，n=f（Te）。

从电磁转矩公式和电动机的电压方程可知

由于U=UN，Rf=常值时，且Ra≪CTCeΦ2，故不计磁饱和效应时，并励电动机的机械特性为一稍微下降的直线。如果计及磁饱和，交轴电枢反应呈现去磁作用，机械特性的下降程度减小，甚至可以成为水平或上翘的曲线。总之，并励电动机的转速随着所需电磁转矩的增加而稍有变化，如图3.24所示，这种特性称为硬特性。

2.工作特性

如以电动机的电枢电流或输出功率作为自变量，可将转矩-转速特性分别表示为转速特性和转矩特性，这是两条基本的工作特性。

转速特性是指U=UN，Rf=常值时，n=f（Ia）或n=f（P2）。

从电动势公式Ea=CenΦ和电压方程可知

上式通常称为电动机的转速公式。该公式表示，在端电压U，励磁电流If均为常值的条件下，影响并励电动机转速的因素有两个：（1）电枢电阻压降；（2）电枢反应。当电动机的负载增加时，电枢电流增大，IaRa使电动机的转速趋于下降；电枢反应如有去磁作用时，则使转速趋于上升，因此，这两个因素对转速的影响部分地抵消，使并励电动机的转速变化很小。实际上，为保证并励电动机的稳定运行，常使它具有如图3.25所示的稍微下降的转速特性。

当If=IfN时，并励电动机的转速调整率Δn为

式中，nN为额定负载、额定励磁下电动机的转速（额定转速）；n0为同一励磁下电动机的空载转速。并励电动机在负载变化时，转速变化很小，Δn=3％～8％，所以它基本上是一种恒速电机。

注意，并励电动机在运行中，励磁绕组绝对不能断开。如励磁绕组断开，If=0，主磁通将迅速下降到剩磁磁通，使电枢电流迅速增大。此时如负载为轻载，则电动机的转速将迅速上升，称为“飞车”；若负载为重载，所产生的电磁转矩克服不了负载转矩，则电动机可能停转，使电枢电流一直增大到启动电流，引起绕组过热而将电机烧毁。这两种情况都是危险的。

转矩特性是指U=UN，Rf=常值时，Te=f（Ia）或Te=f（P2）。

从电动机的转矩公式Te=CTΦIa可知，If=常值且不计磁饱和时，Φ亦为常值，于是电磁转矩将与电枢电流成正比变化，即Te=f（Ia）为一条直线。计及磁饱和时，由于磁通量Φ略为减少，故转矩特性Te=f（Ia）将如图3.25所示。

效率特性是指U=UN，If=IfN时，η=f（P2）或η=f（P2）。并励电动机的效率特性与其他电机相类似。