​直流电机的功率、转矩和惯量公式

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在直流电机选择中，功率、转矩、惯量是比较重要的参考条件，这些参数可以计算出直流电机各种基本参数，下面天孚微电机带大家来看看这三个参数的相关公式。

根据上面这个公式转矩（T）可以从功率和转速算出，在同一功率下，转矩和转速是成反比的，如直流减速电机使用减速箱增加输出转矩的时候，就会减小转速，反之，转速增加时，输出转矩会减小。我们可以从力的做功的角度来推理：

公式中的F是直流电机的输出力，单位用N（牛）表示，r是力臂，单位用m（米）表示，N就是直流电机转速了，用单位rpm表示。转矩的定义是力乘以力臂，T=F×r，把这个公式代入后：

P为直流电机的额定功率；

T为直流电机的额定转矩，常用单位为Nm；

N为直流电机的额定转速。

我们再来看看惯量与力矩之间的关系

直流电机的惯量分为大、中、小，在同一功率的情况下，直流电机转动惯量越大，它的输出转矩就越大，但是转速也会越低（前面有讲过这个原理），小惯量直流电机的响应速度很快，前提是负载惯量不能太大，否则会有所降低（惯量的单位为Kgm2）。

从能量的角度，可定义：

把式中的质量和半径取出来就成了惯量J（因为对于特定的对象它们是不变的）：

然而从做功的角度来分析，直流电机输出转矩做功为：

在理想的情况下，直流电机的转矩做功转化通过W=E，可用以下公式得出：

其中J是总惯量，β是角加速度，单位为rad/s2；

从公式中就可以得出直流电机的惯量和转速之间有直接的关系，在一些应用中，如果是负载惯量恒定已知，就可以从加速要求算出直流电机的输出转矩了，这个是做为直流电机选型的参考因素之一。

在直流电机的额定功率、转矩、转速及转动惯量中，如果直流电机，有安装减速箱的话，直流电机的额定功率是不变的，有变化的是额定转矩增大、额定转速减少、转动惯量增大。

在为产品选择直流电机的时候，需要知道负载惯量、最大转速、最大加速减速时间、电压等，这样可以算出需要的参数，对直流电机选择就可以满足产品的需求了。