【導讀】本文將以有刷直流電機為例，探討有刷直流電機的轉矩負載、有刷直流電機的轉速、有刷直流電機的電機電流之間的關(guān)系。
轉矩負載、轉速、電機電流之間的關(guān)系
有刷直流電機的轉矩負載、轉速、電機電流的關(guān)系為：當轉矩負載為零時(shí)，電機以最大轉速旋轉，當施加轉矩負載時(shí)，轉速會(huì )與轉矩負載的大小成反比下降；當轉矩負載為零時(shí)，電機電流最小，電機電流會(huì )與轉矩負載成比例地增加，當轉速為零時(shí)，電機電流最大。
基于有刷直流電機連接電源后的等效電路，各關(guān)系用公式來(lái)表示如下。
Ea：電源電壓
Ia：電機電流
R：電機的等效電阻
L：電機的等效電感
Ec：電機的發(fā)電電壓
在該等效電路中的DC關(guān)系為：Ea＝Ia×R＋Ec ……（1）
另外，由于電機的發(fā)電電壓Ec與轉速成反比，因此可以表達為：Ec＝Ke×N ……（2）
※N：轉速 [rpm]，Ke：反電動(dòng)勢常數 [V/rpm]
此外，由于電機轉矩T [N?m]與電機電流成反比，因此可以表達為：T＝Kt×Ia ……（3）
※Kt：轉矩常數 [N?m/A]
將公式（1）～（3）代入，整理后導出轉速N和轉矩T之間的關(guān)系：N＝Ea/Ke－R/(Kt×Ke)×T ……（4）
將公式（4）中轉速N與轉矩T之間的關(guān)系（T-N特征）和公式（3）中轉矩T與電流I之間的關(guān)系（T－I特性），繪圖表示如下：
當對電機的負載轉矩為零時(shí)，轉速最大；當負載轉矩逐漸增加時(shí)，轉速與負載轉矩成比例地降低，并在某一負載轉矩時(shí)轉速變?yōu)榱?。這個(gè)點(diǎn)的轉矩就是最大負載轉矩。
電機電流與負載轉矩成反比增加，當轉速變?yōu)榱銜r(shí)，負載轉矩最大。
在實(shí)際的電機中，即使在無(wú)負載狀態(tài)下，由于電機本身的摩擦等，也可能被施加輕微的電機負載轉矩，因此，即使是電機最大轉速時(shí)，電流也不會(huì )變?yōu)榱?，而是在?shí)線(xiàn)的框內。如果是在理想狀態(tài)下，電機負載轉矩能夠變?yōu)榱愕脑?huà)，則會(huì )呈現虛線(xiàn)的特性。
當電源電壓提高時(shí)，T-N特性將會(huì )向右上方平行移動(dòng)，最大轉速和最大負載轉矩增加。對于T-I特性來(lái)說(shuō)，最大電流值會(huì )增加。
來(lái)源：羅姆半導體
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