微型电机电枢电动势及电压的平衡关系

一、微型电机电枢中的感应电动势

微型电机电枢通入电流后会产生电磁转矩，使微型电机在磁场中转动起来。通电线圈在磁场中转动，也会在线圈中产生感应电动势（如下图所示，用E表示）。

我们可以通过右手定则得知，E和原通乳的电流方向相反，其大小公式为

E=K_EØn

K_E：与微型电机结构有关的常数

Ø：磁通

n：微型电机的转速

单位：Ø（韦伯），n（转/每分），E（伏）

二、微型电机电枢绕组中电压的平衡关系

因为E与通入电流方向相反，所以叫做反电势。

U=E+I_aR_a

U：外加电压

R_a：绕组电阻

上面两个公式反映的概念：

E=K_EØn

微型电机的电枢电动势的小小和磁通转速成正比，如果要改变E，只能改变Ø或n；

U=E+I_aR_a

如果忽略微型电机绕组中的电阻Ra，，那么U≈E=KEØn，所以，当外加电压一定时，微型电机转速和磁通成反比，通过改变Ø可调速。

三、电磁转矩

公式：T=K_TØI_a

K_T:与线圈的结构有关的常数（线圈大小、磁极的对数有关）；

Ø:线圈所在位置的磁通；

I_a:微型电机电枢绕组中的电流。

由转矩公式得知，产生转矩的条件必须有励磁磁通和电枢电流；如要改变微型电机的旋转方向就要改变微型电机电枢电流方向或者改变磁通的方向。

四、转矩平衡关系

微型电机电磁转矩T为驱动转矩，在微型电机运行时，必须要和外加负载和空载负载损耗的阻转矩相平衡，即公式为

T=T_L（负载转矩）+T₀（空载转矩）

转矩的平衡过程：当微型电机负载转矩发生变化时，通过微型电机转速、电动势、电枢电流的变化，电磁转矩自动调整，实现新的平衡，如图所示

这样最后会达到一个新的平衡点。

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