При відсутності струму збудження в якорі наводиться ЕРС, яка дорівнює приблизно 2-3% від напруги якоря. У режимі навантаження якір навантажується на зовнішнє сопртівленія провідника, струм в якому збігається за напрямком з ЕРС. Струм обмотки якоря створює своє поле, що впливає на поле власне машини. Дане явище називається реакцією якоря. Результуючий магнітний потік машини Ф дорівнює сумі магнітного потоку ланцюга збудження Фв і ланцюги якоря ФЯ. При великих значеннях струму якоря внаслідок насичення частини полюсів результіірующій магнітний потік дещо зменшується. У цьому випадку реакція якоря називається поперечної.
Електромагнітний момент визначається з виразу M = 0.5D (pNIФ / πa) = CмФI, де Cм = DpN / πa, гдеD - діаметр якоря; Cм - постійна по моменту. Зовнішня характеристика генератора Uя = f (I я) приведена на рис.4.
Властивості і характеристики двигунів постійного струму істотно залежать від того, як змінюється магнітний при зміні механічного навантаження двигунів. Характер магнітного потоку визначається способом збудження.
У машинах постійного струму розрізняють чотири системи збудження:
1) паралельне (шунтового);
2) послідовне (серієсний);
3) змішане (компаундне);
4) незалежне.
На рис.5 наведені пояснення до кожного з типів порушень. А тепер трохи ширше про кожного з них. На рис.6 двигун паралельного збудження з пусковим r п і регулювальним r ш реостатами. Пусковий реостат необхідний для того, щоб обмежити струм в якорі при пуску, поки ЕРС якоря дорівнює нулю або мала, тому він включається послідовно з обмоткою якоря. Електрорушійна сила пропорційна потоку Ф, причому бажано, щоб при пуску двигуна вона зростала можливо швидше. З цієї причини під час пуску обмотку збудження слід включати відразу на повне напруга живлення при виведеному на нульове значення регулювальному реостате r ш. Зазвичай такі схеми включення використовують при сталості потужності на валу.
На рис.7 схема двигуна послідовного збудження. При розімкнутому ключі До струм якоря дорівнює току обмотки збудження. Завдяки такому з'єднанню головний магнітний потік машина змінюється пропорційно току якоря, поки муздрамтеатр машини не насичений. Двигун також забезпечений пусковим реостатом r п для обмеження пускового струму. Двигун з послідовним збудженням може витримувати сильні перевантаження при помірному збільшенні струму. Це його основна властивість. Наприклад, при збільшенні вдвічі моменту на валу двигуна струм зростає до 140% (0,5раза) первісного значення, а частота обертання падає до 70%. У двигуна паралельного збудження підвищення вдвічі моменту незначно зменшить частоту обертання, зате струм збільшиться до 200% (2 рази) початкового.
При зменшенні навантаження на валу двигуна послідовного збудження струм повільно зменшується, зате ростуть обороти, і при навантаженнях, приблизно менших 25% номінальної, частота сягає значень, небезпечних значень - двигун "йде в рознос". Тому їх не слід включати вхолосту або з малим навантаженням.
Для регулювання частоти обертання можна за допомогою ключа К шунтировать обмотку збудження реостатом r p. При шунтуванні зменшується магнітний потік і зростає частота обертання. Одночасно збільшується струм двигуна. Іноді такі двигуни використовують на кранах, де є постійний струм.
Двигун з паралельним збудженням має жорстку характеристику, з послідовним - м'яку. Іноді потрібно якась проміжна. Найпростіший спосіб - застосування змішаного збудження. Двигун забезпечується якийсь основний обмоткою, послідовної або паралельної. У більшості випадків у двигунів зі змішаним збудженням обидві обмотки збудження включаються згідно, тобто так, щоб їх МДС складалися.
У двигуні з послідовно-паралельним збудженням переважає послідовне збудження, але завдяки наявності паралельної обмотки збудження наростання частоти обертання двигуна при зменшенні навантаження на валу обмежена.
У двигуні з паралельно-послідовним збудженням переважає паралельне збудження. Наявність додаткового послідовного збудження стабілізує основний магнітний потік двигуна і трохи пом'якшує його жорстку механічну характеристику.
Для реверсування двигуна змішаного збудження слід переключити висновки тільки якоря машини, щоб змінити в ньому напрямок.
Про реверсуванні всіх розглянутих двигунів можна ознайомитися тут