電動叉車串勵式直流電動機的機械特性

電動叉車串勵直流電動機的機械特性，是指直流電動機的電磁轉矩與轉速之間的關如果用曲線圖表示這種關系，就稱為機械特性曲線。

為了說明串勵式直流電動機的電磁轉矩與其轉速之間的關系，我們先看一看加到電動機上的電源電壓，在串勵直流電動機中都用在什么地方，如圖1 所示：

圖1 串勵直流電動機電路

圖中U是電源電壓，Rw、RA 分別表示勵磁繞組和電樞繞組的電阻，Ea 是電樞中的反電動勢。顯然，外加電源電壓U一方面去克服電樞反電動勢 EA，另一方面要在 R的RA產生電壓降，故用表示式表示，則為:

U= Ea+ IARA+IWRw

因為串勵電動機的Iw=IA。

所以:

U=EA+IA (RA+ Rw)

把式EA=CePn代人式U=EA+IA (RA+ Rw)得:

U=Ceφn +IA (RA+ RW)

經整理后得：n=[U-I A(RA+RW)]/Ceφ

從式U=EA+IA (RA+ Rw)可知，電磁轉矩 T=C I 要增大，必須使 增加;或者更增加;或者二者都增加才行。電磁轉矩丁要減小，則 、 也要減小，然而電磁轉矩的增減，是由負載轉矩決定的。二者的關系是數值上大小相等，方向上則是相反的。

從式n=[U-I A(RA+RW)]/Ceφ可知，當負載轉矩增加時，電動機的電磁轉矩必然增加，即I增加更也增加，于是n要減小，即轉速n下降;當負載轉矩較小時，的總值還不大，磁路未飽和，負載轉矩增加時，更隨著增加而成比例地增加，故轉速 n下降很快;當負載轉矩較大時，I  的總值已經較大了，磁路飽和，這時負載再增加，也增加，但更卻不再增加。因此，轉速n盡管仍是降低的，但下降的比較平緩了。

如果用橫坐標表示轉矩 T，用縱坐標表示轉速 n，則電動叉車串勵直流電動機制機械特性（自然特性)近似一雙曲線，如圖2所示。

（a）自然特性;(b)RT=0調節U的特性;(c)U不變，R變化時的特性；

(d)U不變，Rr＝0調節φ的特性

圖2 串勵電動機的機械特性

其中，圖2-5(a)是指串勵電動電源電壓 U，電樞電路中的電阻和磁通不加人工調節的情況下，得出的特性曲線，因而稱為自然特性。但是當改變電動機的電源電壓U，或者在電樞電路里串入外加電阻Rr，或者改變電動機的主磁通φ時，電動機的特性曲線都將要改變。圖2(b)、(c)、(d)表的是降低電源電壓U、增大電樞電路外電阻Rr和減小磁通φ的機械特性變化情況。總體而言，串勵直流電動機的機械特性具有以下幾方面的特點:

1. (如空車行駛、空鉤下降)的時間，從而提高機械的生產率;重載時轉速自動降低，則可以保證生產安全及防止電機過載。因此，串勵電動機最適合于電力牽引車(如電力機車、蓄電池車輛等)的運行要求
2. “飛車”的程度。空載或輕載時需要的電磁轉矩 T很小，因而電樞電流IA及磁通φ更也很小，由式圖1或圖2的機械特性可見，這時電機的轉速n將很高。為了防止因電機“飛車”而造成的轉子損壞事故，串勵電動機不允許在空載或輕載(低于額定負載的20%~30%)下運行。但在電動叉車或電動牽引車中，因車輛本身有自重電動機不會空載運行，因而這種危險性不大。
3. 串勵電動機具有較大的啟動能力和過載能力。直流電動機的啟動能力和過載能力受電動機允許的電流過載倍數的限制，電流過載倍數大會使換向器與電刷的工作惡化，造成換向火花，所以電流過載倍數一般限制在額定電流的 2.0倍~2.5倍。

電動叉車串勵直流電動機在正常運行時，磁路未飽和，可近似認為磁通φ與勵磁電流IW(等于電樞電流IA)成正比，即φ∞IA²，根據式T=CTIAφ，可得T∞IA²，即電動機轉矩與電樞電流的平方成正比。因此，在允許的電流過載倍數條件下，串勵電動機的轉矩過載倍數較大，亦就是具有較大的啟動能力和過載能力。