右圖是他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電路原理圖，他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性方程式可由他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的基本方程式導(dǎo)出
可求得機(jī)械特性方程式
圖.他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)電路原理圖
當(dāng)電源電壓u=常數(shù)，電樞回路總電阻r＝常數(shù)，勵(lì)磁磁通φ=常數(shù)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性如圖2.12所示，是一條向下傾斜的直線，這說明加大電動(dòng)機(jī)的負(fù)載，會(huì)使轉(zhuǎn)速下降。特性曲線與縱軸的交點(diǎn)為tem=0時(shí)的轉(zhuǎn)速n0 ，稱為理想空載轉(zhuǎn)速。
下圖他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線
實(shí)際上，當(dāng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，不管是否有負(fù)載，總存在有一定的空載損耗和相應(yīng)的空載轉(zhuǎn)矩，所以電動(dòng)機(jī)的實(shí)際空載轉(zhuǎn)速n0′將低于n0。由此可見式（2-4）的右邊 第二項(xiàng)即表示電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載后的轉(zhuǎn)速降，用?n表示，
則
式中β——機(jī)械特性曲線的斜率。
β越大，?n越大，機(jī)械特性就越“軟”，通常稱β大的機(jī)械特性為軟特性。一般他勵(lì)電動(dòng)機(jī)在電樞沒有外接電阻時(shí)，?n比較小，機(jī)械特性都比較“硬”。機(jī)械特性的硬度也可用額定轉(zhuǎn)速調(diào)整率％來說明，見式（1-22），轉(zhuǎn)速調(diào)整率小，則機(jī)械特性硬度就高。
固有機(jī)械特性和人為機(jī)械特性
1．固有機(jī)械特性
固有機(jī)械特性是當(dāng)電動(dòng)機(jī) 的電樞工作電壓和勵(lì)磁磁通均為額定值，電樞電路中沒有串入附加電阻時(shí)的機(jī)械特性，其方程式為；
固有機(jī)械特性曲線如右上圖所示，由于電樞電阻ra比較小，則?n也比較小，所以他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性是比較“硬”的。
2．人為機(jī)械特性
人為機(jī)械特性是人為地改變電動(dòng)機(jī)回路參數(shù)或電樞電壓而得到的機(jī)械特性，即改變公式（2-4）中的參數(shù)所獲得的機(jī)械特性，一般只改變電壓、磁通、附加電阻中的一個(gè)，他勵(lì)電動(dòng)機(jī)有下列三種人為機(jī)械特性。
（1） 電樞回路串電阻時(shí)的人為機(jī)械特性
保持u =un , φ=φn ,r =ra+rpa，電樞回路串電阻人為機(jī)械特性的方程式為；
與固有特性相比，理想的空載轉(zhuǎn)速不變，但轉(zhuǎn)速降?n增大，特性變“軟”，當(dāng)rpa越大，?n也越大，特性越“軟”，如圖中曲線1, 2所示。這類人為機(jī)械特性是一組通過n0但具有不同斜率的直線。
他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)串電阻時(shí)的機(jī)械特性
從圖上可見，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩tl不變時(shí)，只改變電阻rpa的大小，可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，例如tl=tn，電樞回路串電阻rpa=0，轉(zhuǎn)速na，當(dāng)rpa=rpa1，轉(zhuǎn)速nb，rpa=rpa2，轉(zhuǎn)速nc，因此，電樞回路串電阻的方法，可用于他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速。
(2）改變電樞端電壓時(shí)的人為機(jī)械特性
保持rpa=0，φ=φn，特性方程式為；
由于電動(dòng)機(jī)的額定電壓是工作電壓的上限，受到絕緣強(qiáng)度的限制，因此改變電壓時(shí)，只能在低于額定電壓的范圍內(nèi)變化。與固有特性相比較，特性曲線的斜率不變，理想空載轉(zhuǎn)速n0隨電壓減小成正比減小，右圖所示為改變電壓時(shí)的人為他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)改特性，它是一組低于固有機(jī)械特性而與之平行的直線。
可見，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變時(shí)，改變電壓的大小，可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，因此，改變電樞電壓的方法，也可用
于他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速。
3．減弱磁通時(shí)的人為機(jī)械特性
在勵(lì)磁回路內(nèi)串接電阻rpf，或降低勵(lì)磁電壓uf來減弱磁通，此時(shí)，減弱磁通時(shí)的人為機(jī)械特性方程式為；
由于磁通φ的減少，使得 理想空載轉(zhuǎn)速n0和斜率β都增大，其特性曲線如下圖所示 。
電機(jī)的磁通設(shè)計(jì)在磁化曲線的膝點(diǎn)，接近飽和點(diǎn)，因此一般采用減弱磁通方法，可見，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變時(shí)，減弱磁通方法也可用于他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速。