В зависимости от свойств двигателя и рабочего органа технологической установки силы и моменты, прикладываемые к элементам механической части электропривода, могут быть как постоянными, так и зависимыми от времени или координат движения ( перемещения, скорости, ускорения ).
Особый интерес для вращательного движения элементов механической части электропривода представляют зависимости моментов, прикладываемых к ним, от угловой скорости движения элементов w - механические характеристики М (w) двигателя и Мc (w) нагрузки (индекс ' приведения момента нагрузки к валу двигателя в дальнейшем исключен). В общем случае направления их моментов и скорости могут быть различны, и потому механические характеристики двигателя и нагрузки (рабочего органа) могут располагаться в четырех квадрантах плоскости координат w - М. На рис. 2.2. дан пример механических характеристик асинхронного двигателя (М) и центробежной машины (Мс ). Знаки М и w определяют, принимая одно из направлений движения за положительное, например + - при вращении вала двигателя по часовой стрелке или перемещении рабочего органа вверх и т.п. Моменты, направленные по движению (движущие), имеют знак, совпадающий со знаком скорости (участок w0 – Мк.з характеристики двигателя); моменты, направленные против движения (тормозящие) имеют знак, противоположный знаку скорости (остальные участки характеристик) [15].
Одним из показателей механических характеристик является их жесткость, определяемая как b(w) = dМ(w) /dw . Характеристики могут быть: абсолютно жесткими - b(w) = ¥ , например, у синхронного двигателя, скорость которого с изменением момента остается постоянной; абсолютно мягкими -b(w) = 0, когда момент не зависит от скорости. Они могут иметь отрицательную b(w) < 0 (участок w0 – wк характеристики двигателя на рис. 2.2) или положительную b(w) > 0 жесткость (участок wк – 0 характеристики двигателя).
Статические силы и моменты могут как способствовать, так и препятствовать движению. В зависимости от характера их действия принято силы и моменты делить на активные и реактивные.
Активные силы и моменты обусловлены внешними по отношению к элементу источниками механической энергии и действуют независимо от движения элемента. Отличительная особенность активных сил и моментов в том, что направление их действия не зависит от направления движения. Активные моменты и силы сопротивления со стороны рабочих органов технологических установок создаются потенциальной энергией перемещаемых по вертикали грузов, энергией сжатия, растяжения и скручивания упругих тел, энергией ветра, потока воды и т.п. Так, статический момент, обусловленный весом груза, и при его подъеме и при спуске всегда направлен в одну сторону, способствуя движению груза вниз и препятствуя ему при подъеме груза.
Реактивные силы и моменты возникают как реакция на движение и всегда направлены против этого движения, т. е. всегда тормозящие. Препятствуя движению, реактивные силы и моменты меняют свой знак при изменении направления движения. Примером реактивных статических моментов сопротивления являются моменты трения, резания, неупругой деформации материала и т.п.