首先電動機不帶負載轉動時的輸出功率並不是零,因為有空載轉矩,對應著空載輸出功率。
這個問題就好像你說汽車要是空車走的時候汽車的功率就是零了,汽車空車執行那麼汽車牽引力就是零了?那汽車空車走的時候就不需要耗油了?顯然不是這樣的。
汽車空車執行的時候要克服地面的摩擦力才能保持勻速執行,所以牽引力就等於摩擦力,摩擦力和汽車行駛速度的乘積就是汽車空車行駛時候的功率。
我們把汽車的例子類比到電動機上即可。電動機空載執行的轉矩就就相當於汽車的牽引力,電動機空載轉動的時候轉矩只需要克服摩擦轉矩即可,所以很小,但並不是零。電動機空載執行的功率就是空載轉矩和空載轉動時的角速度的乘積,所以空載功率也不為零。
所以空載執行的電動機空載轉矩和空載功率都不為零,只是比較小而已,電機做的越精密摩擦力越小,空載功率也就越小,但是永遠也不可能為零。
如果電動機要加速,那麼就要有加速度,根據牛頓第二定律加速度就需要額外的轉矩輸出,使得輸出轉矩大於摩擦轉矩才有可能加速,所以加速就要消耗更多的電能,加速完畢以後,消耗的這部分電能轉化成了電動機轉軸的機械能而已,又開始了勻速轉動。
如果電動機在轉動的時候用東西把它給卡住不讓它轉動,這就是所謂的堵轉。這個時候就變成了一種極限情況,電動機的轉速為零,而轉矩似乎變得很大,但是不管多大和零轉速的乘積都是零,那麼這個時候電動機輸出的機械功率就是零。
而這個時候往往還有源源不斷的電能在輸入電機,大量的電能輸入不能轉化成機械能,而又要能量守恆,這部分電能哪裡去了呢?只能在電動機內阻上做功,在這裡做功那就時發熱,大量的熱能很有可能就把你的電機繞組給燒燬,如果能量足夠大甚至有可能著火,所以對於大型電機而言堵轉是一件不允許或者說很危險的事情。而對於特別小的直流電機而言,比如你的刮鬍刀,小電風扇,由於本身電流很小能量很小,偶爾堵轉一下問題也不是太大,因為沒有足夠的能量來發熱,所以不會有太嚴重的後果了。
現代智慧電機必須考慮如何避免出現堵轉現象,防止電機燒燬甚至火災等嚴重現象,這個時候就需要安裝保險裝置,因為堵轉的時候電流會急劇增大,所以可以透過監測電機的電流來防止堵轉的發生,一旦監測到電流值異常升高,馬上自動切斷電機電源,就會避免事故的發生。
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