如何根据直流电机的特性曲线来选择适合应用的电机？

给定电机的特性曲线是图表，它使我们能够确定特定速度下的扭矩输出，常规（有刷）直流电机和无刷电机之间有区别，当我们读取刷直流电机的特性曲线时，对于任何给定的转矩，这些曲线显示了相应的转速，从中我们可以特性曲线确定瞬时电流消耗。

特性曲线最主要的参数为电源输入电压V、电流i以及动能输出的转矩T与转速ω，共四项。下面为一常见的电机特性曲线图，其中有在X轴部分为转速Speed(RPM)，在Y轴部分则有电流Current(A)、输入功率Input Power(W)、转矩Torque(N-m)、输出功率Output Power(W)及效率Efficiency(%)，后面括号内为单位符号。

为了说明，对于上边的电机，传递10Nm的扭矩，相应的转速为220转/分，在此转速下，电机消耗大约12A的电流。这张图表还告诉我们，这种转矩、速度和功率不是这种类型的电机的最佳值。这是因为当电机以或多或少的最大效率运行时，标称（即最佳）值适用。由于在实际操作中，电机的工作点并不总是与这些值一致，因此效率会降低，因此在实际操作中，电机的运行温度往往会高于预期。

需特別注意，电机输入电源分为电压及电流两部分，但在上图当中没有电压信息表示，因为电压一般皆为固定值，不会特別变动。在实际使用上，可能因为电源不稳定，会产生输入电压压降，若没将电压信息一同列入图表中，将造成输入功率及效率运算错误的情况。

上表则将电源电压信息一一列出，且还加入了功率因数PF的检测，观察表格中的转矩信息可发现其使用的单位为Kg-cm公制格式，与图1所采用的N-m不同，但皆为常见的转矩单位，其换算单位如下式所示。

1(N-m)=10.197(kg-cm)

在一般的量测系统使用中，电机输入电压、电流、输出转矩及转速信息依靠量测设备直接取得，电气参数可使用电力分析仪，机械参数则依靠转矩及转速计获得，其余参数，如输入、输出功率、效率及功因则为数学计算所得。

电机输入功率Input Power(W)

已知正常使用下输入电压为固定值，则常见的电机输入电流与转速变化关系如下所示

其中：最大电流值为imax或称堵转电流，数学方程式如下

其中：R0为电机电阻值，而输入电流最小值imin，或称无载电流值，其位置对应到无载转速处，表示公式如下

其中ke为反电动势常数。

电机输入功率即为输入电压及电流之乘积，已知电机输入电压为固定值，因此输入功率值将随电流变化，其曲线图亦为一条斜直线，其计算公式如下，