微型電機電樞電動勢及電壓的平衡關系

一、微型電機電樞中的感應電動勢

微型電機電樞通入電流后會產生電磁轉矩，使微型電機在磁場中轉動起來。通電線圈在磁場中轉動，也會在線圈中產生感應電動勢（如下圖所示，用E表示）。

我們可以通過右手定則得知，E和原通乳的電流方向相反，其大小公式為

E=K_E?n

K_E：與微型電機結構有關的常數

?：磁通

n：微型電機的轉速

單位：?（韋伯），n（轉/每分），E（伏）

二、微型電機電樞繞組中電壓的平衡關系

因為E與通入電流方向相反，所以叫做反電勢。

U=E+I_aR_a

U：外加電壓

R_a：繞組電阻

上面兩個公式反映的概念：

E=K_E?n

微型電機的電樞電動勢的小小和磁通轉速成正比，如果要改變E，只能改變?或n；

U=E+I_aR_a

如果忽略微型電機繞組中的電阻Ra，，那么U≈E=KE?n，所以，當外加電壓一定時，微型電機轉速和磁通成反比，通過改變?可調速。

三、電磁轉矩

公式：T=K_T?I_a

K_T:與線圈的結構有關的常數（線圈大小、磁極的對數有關）；

?:線圈所在位置的磁通；

I_a:微型電機電樞繞組中的電流。

由轉矩公式得知，產生轉矩的條件必須有勵磁磁通和電樞電流；如要改變微型電機的旋轉方向就要改變微型電機電樞電流方向或者改變磁通的方向。

四、轉矩平衡關系

微型電機電磁轉矩T為驅動轉矩，在微型電機運行時，必須要和外加負載和空載負載損耗的阻轉矩相平衡，即公式為

T=T_L（負載轉矩）+T₀（空載轉矩）

轉矩的平衡過程：當微型電機負載轉矩發生變化時，通過微型電機轉速、電動勢、電樞電流的變化，電磁轉矩自動調整，實現新的平衡，如圖所示

這樣最后會達到一個新的平衡點。

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