Полученные выражения (2.3), (2.5) для характеристик двигателя представляют собой уравнение прямой. Они справедливы, если пренебречь реакцией якоря.

В уравнениях (2.3), (2.5) первое слагаемое представляет собой угловую скорость идеального холостого хода (при этом ток якоря и момент равны нулю):

ω₀ = . (2.6)

Второй член в этих уравнениях характеризует статическое падение угловой скорости от нагрузки:

или (2.7)

На рис. 2.3 падение скорости показано для номинального значения момента M_ном (тока I_ном). При неизменном магнитном потоке момент и ток якоря, как следует из соотношения (2.4), пропорциональны. Поэтому механическая и электромеханическая характеристики двигателя (см. рис. 2.3) отличаются только масштабом по оси ординат.

Характеристика, полученная при номинальном значении напряжения на якоре U_ном, номинальном магнитном потоке Ф_ном и отсутствии внешних резисторов в якорной цепи, называется естественной. Жесткость естественной характеристики определяется только сопротивлением якорной цепи двигателя:

или . (2.8)

Снижение скорости ω_д под нагрузкой объясняется следующим. При увеличении момента сопротивления механизма угловая скорость начинает снижаться. В результате уменьшается ЭДС E согласно (2.2). Ток якоря при этом, как следует из (2.1), увеличивается. Соответственно возрастает момент двигателя (см. уравнение (2.4)). Этот процесс продолжается до тех пор, пока момент двигателя не сравняется с моментом сопротивления. После достижения равенства М=М_с наступит новый установившийся режим с меньшей угловой скоростью ω_д.

При инженерных расчетах коэффициенты, входящие в уравнения характеристик двигателя, могут быть определены через номинальные параметры двигателя, приводимые в каталогах. При номинальном магнитном потоке

(2.9)

Здесь коэффициент К_д - коэффициент передачи двигателя, его размерность . С использованием этого понятия уравнения (14), (16) могут быть переписаны в виде:

(2.10)

(2.11)

В этих уравнениях, как и в (14, 16), первый член представляет собой угловую скорость идеального холостого хода, а второй – падение скорости от нагрузки:

; (2.12)

Или

(2.13)

Пример. Известны номинальные данные двигателя: