对于一台已知电磁时间常数的无刷直流电动机，可以这样计算它的平均电流—转速特性：先计算出未计电感的平均电流—转速特性，它是一条直线。然后利用平均电流比公式或函数关系图可以计算出计及电感的平均电流与未计电感的平均电流之比K_A，从而得到计及绕组电感的平均电流—转速特性。同样方法，也可以计算平均电磁转矩—转速特性。

利用函数关系图4-14和图4-15，采用图解法可以避免繁琐的计算。这个方法可用于电机设计时较方便地预测电机的特性。

为了验证上述分析和计算公式，下面对两个具体电机的实际测定特性数据进行比对。这两个电机的数据均来自有关文献，它们分别是磁片表面粘贴转子有槽定子和磁片切向内置转子有槽定子，是具有一定代表性的结构形式。为了便于与实测数据对比，我们只进行平均电流—转速特性的计算和比较，因为电磁转矩无法直接量测。图4-18、图4-19中，曲线1表示未计及电感时计算的电流特性，曲线2表示实测的电流特性，曲线3表示计及电感时计算的电流特性。也通过实例验证介绍图解法的运用。

【例4-1】 磁片表面粘贴转子有槽定子的无刷直流伺服电动机

在参考文献[19]给出的电机型号57BL-A-10-30H的磁片表面粘贴转子有槽定子的无刷直流伺服电动机，100W，星形接法，p=4，一相绕组R=32Ω，L=115mH-8mH=107mH，329V时的理想空载转速n₀=5950r/min。该文给出该样机的实测电流值对应于图4-18的曲线2。其中5407r/min的电流值按同一作者在参考文献[20]给的数据作了更正。

由参考文献[19]所给实测数据，整流前交流电压都是233V，整流后直流电压随着负载电流增加而降低，由此计算出等效电源内阻为24Ω，得总等效电阻为2R=32Ω×2+24Ω=88Ω。可计算得时间常数τ=107mH×2/88Ω=2.432ms。K_E=329V/5950（r/min）=0.0553V/（r/min）=0.528V/rad·s^-1。

先进行计算：堵转电流I_s=329/88A=3.739A，由I_r=I_s/（1-K_u）计算对于不同转速（即不同K_u）未计电感的平均电流I_r，计算结果见表4-5。

在理想空载转速n₀时的换相周期T₀=10/pn₀=0.420ms，x₀=T₀/τ=0.1727。因为图4-14的x采用对数坐标，要变换为lgx₀=-0.7627。对于不同转速（即不同K_u）的x=x₀/K_u，用x（K_u）表示，lgx（K_u）=lg（x₀/K_u）=lgx₀-lgK_u，当K_u=0.9、0.8、0.7、0.6时，对应的-lgK_u=0.04576、0.09691、0.1549、0.2218。在图4-14的x=1，即lgx=0处，和前面的4个-lgK_u处作5条平行线，如图的点画线所示。对于本例子电机，将5条平行线族一起平移，使它的第一条平行线落在lgx₀=-0.7627处。其余4条平行线分别与平均电流比函数曲线交点就可得到4个K_u下的平均电流比K_A的值。再由I_r，可计算出相应的T_av值。计算结果见表4-5。该电机的平均电流—转速特性示于图4-18的曲线3和图4-20的曲线2。

同样，也可以采用图解法由图4-15得到电机的平均电磁转矩—转速特性。

表4-5 平均电流—转速特性计算例

参考文献[19]还给出仿真计算结果：在转速4468r/min时，输出转矩0.12N·m，电流0.191A，在图4-18中以*表示。由图中曲线1、2、3，可得到该转速下平均电流I_av的计算结果和实测数据，在表4-6给出它们的对比。在该负载点（转速n=4468r/min），实测电流值为0.241A，未计及电感时的电流计算值为0.931A，相差达3.9倍，而按本节的公式计算的电流值0.218A，比参考文献[19]仿真计算的0.191A更接近实测电流值。(www.daowen.com)

表4-6 【例4-1】电机实测电流值与计算值比较

图4-18 计算曲线3与实测曲线2的平均电流—转速特性比较

【例4-2】 磁片切向内置转子有槽定子的无刷直流电动机

在参考文献[15]给出一台磁片切向内置转子有槽定子的无刷直流电动机数据：450V，26kW，星形接法，p=3，一相绕组R=0.06Ω，L=3.1mH，该文给出该样机的实测数据见图4-19曲线2。该电机的时间常数比较大：τ=3.1mH/0.06Ω=51.67ms，在所讨论的转速范围，比值x约0.05左右，比较小。按照所给电机数据，计算电流—转速特性结果示于图4-19的曲线3。

在负载点n=1180r/min，实测电流值为50A，未计及电感时的电流计算值为800A，相差达16倍，而按公式计算的电流值为54A，与实测电流值接近得多。

图4-19 计算曲线3与实测曲线2的平均电流—转速特性比较

从上述例子可见，电流计算曲线与实测曲线的接近程度较好。计算结果的偏离可能和样机反电动势实际波形和设定条件不完全相同有关，此外还和电机测定的电感值和电阻值的准确程度有关。实际上，测定的电感值与测试时的电流大小有关。参考文献[12]特别指出绕组的电阻值随着测试时负载电流增加绕组温升升高而增大，引起特性本身的变化。