直流測速機（直流測速發電機）工作原理與直流發電機相同。在恒定磁場下，旋轉的電樞導體切割磁通，就會在電刷間產生感應電動勢。空載時，電機的輸出電壓與轉速成正比。負載時，由于負載電阻、電樞電阻和電刷接觸電阻引起的電壓降，溫度變化、磁極和電樞的磁滯及渦流的影響，電樞反應、齒槽效應以及換向過程對感應電動勢瞬時值的影響等，使電機輸出特性[輸出電壓U與轉速n的關系， 即U=f(n)]的線性度變差；電刷與換向器的接觸壓降導致產生不靈敏區。

直流測速機的轉速不得超過規定的最高轉速，負載電阻不能小于給定值，這主要是基于以下兩個方面的原因：

一、轉速不得超過規定的最高轉速

1. 電樞反應的去磁作用：

● 當直流測速機的轉速升高時，電樞電流會增大。

● 電樞電流增大會產生更強的電樞磁場，這個磁場對主磁場有消弱作用，即去磁作用。

● 去磁作用會導致合成磁場的波形發生畸變，從而影響測速機的輸出特性。轉速越高，去磁作用越強，輸出特性偏離直線越遠，線性誤差越大。

2. 延遲換向去磁效應：

● 換向周期與轉速成反比，即電機轉速越高，元件的換向周期越短。

● 這會導致單位時間內換向元件電流的變化量增大，進而產生附加電流及延遲換向去磁磁通。

● 這些附加電流和去磁磁通會使測速機的輸出特性呈現非線性，進一步增大線性誤差。

為了減小電樞反應和延遲換向去磁效應對輸出特性的影響，需要限制直流測速機的轉速，不得超過規定的最高轉速。

二、負載電阻不能小于給定值

1. 電樞反應的去磁作用增強：

● 當負載電阻減小時，電樞電流會增大。

● 增大的電樞電流會加強電樞反應的去磁作用，導致合成磁場被進一步削弱。

2. 線性誤差增大：

● 加強的電樞反應去磁作用會使測速機的輸出特性偏離直線更遠，從而增大線性誤差。

因此，為了保證測速機的輸出特性具有良好的線性度，需要確保負載電阻不小于給定的最小電阻值。

綜上所述，直流測速機的轉速和負載電阻的限制是為了保證測速機的測量精度和線性度。在實際應用中，應嚴格按照規定操作，避免超速和小于最小負載電阻值的情況發生。

審核編輯 黃宇