現(xiàn)在，直流電動機(jī)在許多工業(yè)部門得到廣泛應(yīng)用。在設(shè)計(jì)電動機(jī)拖動系統(tǒng)時，首先應(yīng)知道所選擇電動機(jī)的機(jī)械特性n=f(M)，而在電動機(jī)的產(chǎn)品目錄或銘牌數(shù)據(jù)中卻沒有給出機(jī)械特性方面的數(shù)據(jù)。不過，我們可以利用產(chǎn)品目錄或銘牌中給出的數(shù)據(jù)估算出機(jī)械特性，了解了固有機(jī)械特性，其他各種特性也就能弄清楚了。現(xiàn)以目前使用較廣泛的并勵電動機(jī)（圖1）為例來進(jìn)行說明。

并勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性是指當(dāng)電源電壓V、勵磁電流If以及電框回路均為常數(shù)時，電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速n之間的關(guān)系為：

式中：為理想空載轉(zhuǎn)速

為機(jī)械特性的斜率

其中，Ce—電動機(jī)的電動勢常數(shù)；

Φ—電動機(jī)每個磁極的氣隙磁通；

CN—電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)。

從上式可知：并勵電動機(jī)的固有機(jī)械特性是一條斜直線（圖2）。

很顯然，如果事先知道這條直線上的兩個特殊點(diǎn)，例如理想空載點(diǎn)（n0，o）和額定工作點(diǎn)（nN，MN），通過這兩點(diǎn)聯(lián)成的直線，就得到固有機(jī)械特性。

上述兩個特殊點(diǎn)中，額定轉(zhuǎn)速nN能從產(chǎn)品目錄或者電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)中找到，而理想空載轉(zhuǎn)速n0、額定轉(zhuǎn)矩MN都是未知的，應(yīng)設(shè)法求得。

已知理想空載轉(zhuǎn)速n=VN/（CeΦn）：

其中，

從式中看出，如果能知道額定電樞電動勢EaN或知道電樞回路電阻Ra，便可算出CeΦN，從而計(jì)算出理想空載轉(zhuǎn)速n0，有如下兩種辦法。

一是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算額定電樞電勢EaN。我國目前設(shè)計(jì)的直流電動機(jī)額定電樞電動勢與額定電壓VN有一定比值，即EaN=(0.93～0.97)VN，其中小容量電動機(jī)取小的系數(shù)，一般中等容量電動機(jī)取0.95左右。

二是根據(jù)所選直流電動機(jī)，實(shí)測它的電樞回路電阻Ra。對于電樞回路電阻Ra，不能用萬用表直接測正、負(fù)電刷之間的電阻，因?yàn)殡娝⑴c換向器表面接觸電阻是非線性的，電框電流很小時，表面電阻值很大，不反映實(shí)際情況。故一般采用降壓法測量，即在電樞回路中通入接近額定電流（圖3），用低量程電壓表測量正、負(fù)電刷間的壓降，除以電樞電流，即為電樞回路電阻（包括電樞回路電阻Ra及限流電阻Rs）。實(shí)測時，勵磁繞組要開路，并卡住電樞不使其旋轉(zhuǎn)。但是再測量過程中，可以讓電樞轉(zhuǎn)動幾個位置進(jìn)行測量，然后取加權(quán)平均值。

這種實(shí)測電樞回路電阻Ra的辦法，只適用于小容量的電動機(jī)。當(dāng)電動機(jī)容量較大時，測量時有一定的困難，如電源、圖3的限流電阻Rs的容量等等。但對中型電動機(jī)用第一種方法估算Ea更好。

關(guān)于額定轉(zhuǎn)矩MN可以按下式進(jìn)行計(jì)算：

MN=CMΦNIN=9.55CeΦNIN

值得注意的是直流電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上輸出轉(zhuǎn)矩M2N為：

其中PN——額定轉(zhuǎn)矩功率（kW）

nN——額定轉(zhuǎn)速（r/min）

M2N與MN兩者不相等，即MN=M2N+M0是空載轉(zhuǎn)矩。

根據(jù)銘牌數(shù)據(jù)求電機(jī)的固有機(jī)械特性，可按如下的步驟進(jìn)行：第一步：估算EaN或?qū)崪yRa，第二步：計(jì)算CeΦN，第三步：求no，第四步：計(jì)算MN0，最后在坐標(biāo)紙上標(biāo)出（no，o）、（nN，MN）兩點(diǎn)，過此兩點(diǎn)聯(lián)成直線，即為直流電動機(jī)的固有機(jī)械特性。

但對于串勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性，則不能用上述方法估算，因?yàn)槠滢D(zhuǎn)速n大致上與成反比，機(jī)械特性呈非線性關(guān)系，且特性很軟。