【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係。

轉矩負載、轉速
、電機電流之間的關係

有刷直流電機的轉矩負載、轉速、電機電流的關係為：當轉矩負載為零時
，電機以最大轉速旋轉
，當施加轉矩負載時，轉速會與轉矩負載的大小成反比下降
；當轉矩負載為零時，電機電流最小，電機電流會與轉矩負載成比例地增加，當轉速為零時，電機電流最大。

基於有刷直流電機連接電源後的等效電路，各關係用公式來表示如下。

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：電機的發電電壓

在該等效電路中的DC關係為：Ea＝Ia×R＋Ec ……（1）

另外
，由於電機的發電電壓Ec與轉速成反比，因此可以表達為：Ec＝Ke×N ……（2）

※N：轉速 [rpm]，Ke：反電動勢常數 [V/rpm]

此外，由於電機轉矩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，整理後導出轉速N和轉矩T之間的關係：N＝Ea/Ke－R/(Kt×Ke)×T ……（4）

將公式（4）中轉速N與轉矩T之間的關係（T-N特征）和公式（3）中轉矩T與電流I之間的關係（T－I特性）
，繪圖表示如下：

當對電機的負載轉矩為零時，轉速最大；當負載轉矩逐漸增加時，轉速與負載轉矩成比例地降低
，並在某一負載轉矩時轉速變為零。這個點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，當轉速變為零時，負載轉矩最大。

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當電源電壓提高時，T-N特性將會向右上方平行移動，最大轉速和最大負載轉矩增加。對於T-I特性來說，最大電流值會增加。

來源：羅姆半導體

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