一、机车各电压级的工作特性
采用有级调压的电力机车在额定工况下工作特性的计算方法和特性曲线的作图方法，前已述及。现在介绍在各调压级时机车的工作特性及曲线的求取方法。
图2-35 各级电压下机车速度特性作图法
1.速度特性
机车额定工况下(牵引电动机端电压接近额定电压，调压级为第n级时)的速度特性为：
式中Vn--机车第n级的速度;
UDn--牵引电动机在机车第n级的端电压，UDn=f(Ia)，由机车整流装置外特性确定。
若机车在第k电压级运行，其负载电流仍为Ia，故磁通Φ不变，此时机车速度特性为：
所以机车在任一调压级的速度特性又可表示为：
(2-56)
由式(2-56)指出的Vk与Vn关系可知，根据机车起动最后一电压级(即第n电压级--机车自然特性级)速度特性曲线Vn=f(Ia)和牵引电动机的外特性UDn=f(Ia)及机车在第k电压级上的牵引电动机外特性UDK=f(Ia)，通过计算或作图法便可求出机车在第k电压级的速度特性曲线。作图方法用箭头清楚地标在图2-35上。作图时应注意EE1∥DD1，BD2∥AO。
由此说明机车在不同的电压级下，有一簇形状相似的速度特性曲线。
2.牵引力特性
由机车牵引力公式 。可知，机车牵引力与电机端电压无关。故机车牵引力特性在各电压级下只有一条，与机车起动最后一个电压级牵引力特性曲线相同。
3.牵引特性
已知机车各级电压下的速度特性曲线和机车牵引力特性曲线后，可用图2-36所示作图法，求出机车牵引特性曲线。
图2-36 各级电压下机车牵引特性作图法
二、机车牵引特性的工作范围(限制线)
综合前述有关机车工作特性曲线的所有内容，我们可以用计算或作图法求出整流器式电力机车各级电压下机车的全部特性曲线。
为了保证机车牵引运行的安全，使机车充分发挥其牵引力高速运行，无论采用何种调速方式的机车，机车的工作特性必须控制在一定范围内。限制机车特性工作范围的因素有以下诸方面：
图2-37 SS1型电力机车牵引特性
1.机车构造速度的影响
机车安全运行速度必须小于机车走行部的构造速度。
2.机车牵引电动机安全换向的限制
机车在各种运行状态下均应保证牵引电动机有良好的换向条件。一般讲，机车在其自然特性情况下运行，实行最深一级磁场削弱的特性曲线，为限制曲线。
3.粘着条件限制
机车动轮与钢轨之间的粘着状态决定了机车所能发挥的最大牵引力，因此机车的轮周牵引力必须小于机车粘着允许的极限牵引力。
4.牵引电动机电枢电流的限制
机车牵引力与牵引电动机电枢电流有关，而电枢电流受电机电枢绕组发热的制约，其最大电流被限制在一定范围内，所以牵引电动机最大电枢电流限制了机车牵引力。但是这种限制对于整流器式电力机车来说，往往高于粘着条件所决定的限界。
各种限制线与机车工作特性的关系如图2-37所示。