無刷直流電機的運行特性是指電機在起動、正常工作和調(diào)速等情況下，電機外部各可測物理量之間的關系。

電機是一種輸入電功率、輸出機械功率的原動機械。因此，我們最關心的是它的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速，以及轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速隨輸入電壓、電流、負載變化而變化的規(guī)律。據(jù)此，電機的運行特性可分為起動特性、工作特性、機械特性和調(diào)速特性。

討論各種電機的運行特性時，－般都從轉(zhuǎn)速公式、電動勢平衡方程式、轉(zhuǎn)矩公式和轉(zhuǎn)矩平衡方程式出發(fā)。

對于無刷直流電機，其電動勢平衡方程式為

式中，σ是電源電壓（V）；E是電樞繞組反電動勢（V）；Iacp是平均電樞電流（A）；racp是電樞繞組的平均電阻（Ω）；ΔU是功率晶體管飽和管壓降（V），對于橋式換相線路為2ΔU。

對于不同的電樞繞組形式和換相線路形式，電樞繞組反電動勢有不同的等效表達式，但不論哪一種繞組和線路結(jié)構，均可表示為

E=Ken （1-2）

式中，乃是電機轉(zhuǎn)速（r／min）；Ke是反電動勢系數(shù)（V／r／min）。 由式（1－1）、式（1－2）可知：

在轉(zhuǎn)速不變時，轉(zhuǎn)矩平衡方程式為

式中，M2是輸出轉(zhuǎn)矩（N·m）Mo是摩擦轉(zhuǎn)矩（N·m），M是電磁轉(zhuǎn)矩。這里，

Km為轉(zhuǎn)矩系數(shù)（N·m／A）。

在轉(zhuǎn)速變化的情況下，則

式中，J是轉(zhuǎn)動部分（包括電機本體轉(zhuǎn)子及負載）的轉(zhuǎn)動慣量（kg。2m）；ω是轉(zhuǎn)子的機械角速度（rad／s）。

下面從這些基本公式出發(fā)，來討論無刷直流電機的各種運行特性。