关于图1 所示计算公式中的系数k ，

   图1

如果提高它的值，电机效率就会提高，这当然很重要。同时，我们也必须致力于减少电机的损耗。实际上，电机驱动时会产生各种各样的损耗。这些损耗会影响电机特性图中的哪些区域？这也会对电机的效率产生很大的变化。我们曾经对电机的损耗进行过讲解。在这里，我们来看看在电机内部，能量的行踪又是怎样的。电机是一个能量转换装置（电能⇔机械能），我们参照图2 了解一下这些能量都是怎么变化的。

                                           图2

图中的横轴为电流值。

图2 表示的是恒定电压条件下的能量使用情况。横轴为输入电流（I ），纵轴为转速（N ），转矩（T q）、效率（η ）、输出功率（P ）也都分别表示了出来。另外，右侧纵轴表示输入功率（P i）。

·输入能量为向右上方倾斜的直线

输入能量为电压× 电流，即

P （W）=E （V）×I a（A）

这在图中为通过原点的斜率为E 的直线。它代表的是输入到电机的能量（右侧纵轴）。电机的效率为100％的话，输入到电机的所有能量都将全部转化为机械能。在这种情况下，电机的基本特性（对输入电流）如下：

·转速为向右下方倾斜的直线

·转矩为向右上方倾斜的直线

（纵轴的刻度与表示能量的刻度是不同的）　

输出能量与转速和转矩的乘积成正比：

P （W）=2×π×N （r/min）×T （kgf·cm）/612

看到这里，有人可能会问，为什么上式中出现了“612”这个数字？该公式中采用的单位不是N·m，而是kgf·cm；r/min 不是每秒，而是每分钟的转速。

为了统一单位，就出现了“612”这个数字。即：

1kgf=9.8N，1r/min=1/60 r/s，1m=100cm

P =9.8×F ×2×π×r ×N /（60×100）

F ×r =T

通过单位转换，就导出了上式。在这里：

·输出能量的曲线是以堵转电流（转速为0 时的电流值）的1/2 处为顶点的抛物线

·损耗就是刚才说到的输入功率（通过原点的斜率为E 的直线）和抛物线之间的差距（图中灰色区域）下面，我们对损耗进行进一步的分解。

电机中较大的能量损耗是铜损和铁损。对于这一点，我们曾经说过，重要的是它们之间的比例。究竟哪个大、哪个小，很难简单说清楚。如图2所示，负载电流（I a）的变化会引起各类损耗的变化。

举个极端的例子，电机堵转时，转矩达到最大值，但转速为0。也就是说，即使转矩达到最大值，电机的输出功率也为0。那么，此时电机的输入功率又是怎样的呢？通过图2，我们得知，因为电流为最大值，输入功率也达到最大（电机无法消费更多的功率时，则为最大值）。

输入能量为最大，输出能量为0，这是怎么一回事呢？这就是说，电机的效率为0，输入到电机的能量，100％都以热的形式被白白浪费掉了。而这里的热，100％都是铜损所产生的，也就是电机线圈产生的焦耳热（严格意义上讲，包括线路在内的整个电路产生的焦耳热）。电机堵转或电机过载时产生的热，最终导致电机烧坏，都是因为这里提到的焦耳热。

相反，电机无负荷时又会怎样呢？无负荷时的状况正好与堵转时相反，电流I a 为最小值（无负荷电流），转速最大（无负荷转速）。因为电流为最小值，输入到电机的电能也为最小值。这时，电机损耗并不为0。电机输出的转矩虽然为0，也没有做功，但是消耗了维持其自身转动的能量。这个能量就是“无负荷损耗”。

在这个损耗中，铁损占据了绝大部分。前面提过，频率越高，电机的铁损越大；频率为0（堵转）时，铁损也为0。铁损的变化趋势与铜损正好相反。

在电机的损耗中，铜损与铁损是最具代表性的。除此之外，还有消耗输入到电机能量的损耗，虽然它的值很小。例如，轴承上产生的机械摩擦导致的损耗（机械损耗）；转子转动时，与空气之间摩擦而产生的“风损”。

这里的研究对象为无刷电机，无刷电机的损耗大概就是这些。如果是有刷电机，则还存在电刷与换向器之间的摩擦阻力，这也是产生损耗的一个重大要素。在电刷部位，为了控制换流时产生的火花，使用弹簧压迫电刷，使之与换向器紧接触，这时产生的摩擦阻力会变得很大。有刷电机的缺点，除了电刷（有机械磨损）的寿命和电刷粉末的影响之外，还有刚才讲到的摩擦阻力引起的损耗，导致电机效率降低。