反电动势是否限制了电机可以接受的电压并因此限制了它的速度？

唔。我觉得你有点困惑。反电动势限制了电机速度，因为它决定了达到给定速度所需的电压。

理想的电机是否具有非常高的 Kt 和非常低的 Kemf？

不。（顺便说一下，符号 \$K_e\$ 通常用于反电动势常数。）

如果您使用 SI 单位（Nm/A 代表 \$K_T\$，V/(rad/s) 代表 \$K_e\$），则 \$K_T = K_e\$ 用于直流电机和永磁同步电机（又名“无刷直流”），并且根据电机的类型以及您如何定义 \$K_T\$ 和 \$K_e\$，两者的比率应该是一个固定的比例常数。

证明为什么这适用于直流电机：

在恒定工作点（恒定速度、电压、电流、扭矩）：

• \$V_T = K_e \omega_m + IR\$
• \$T_m = K_T 我\$

(\$V_T\$ = 端电压，\$\omega_m\$ = 电机角速度，\$I\$ = 电机电流，\$R\$ = 电机电阻，\$T_m\$ = 扭矩，包括摩擦损失)

电能输入 = \$V_T I = K_e \omega_m I + I^2 R\$

机械功率输出 = \$T_m \omega_m = K_T I \omega_m \$

损失 = \$I^2 R\$

能量守恒意味着电能输入 = 机械功率输出 + 损耗

这当且仅当 \$K_e = K_T\$ 时为真。

如果反电动势电压达到输入电压会发生什么情况，电机是否停止运行？

不 - 发生的是电机产生扭矩的能力随着速度而降低。反电动势电压“耗尽”来自电源的电压；电机可用的剩余电压是电机中 IR 降和电感降 \$L \frac{dI}{dt}\$ 所剩下的电压，并且由于扭矩与电流 I 成正比，因此可用扭矩减小。系统在电磁转矩与电机机械负载相匹配的某个点达到平衡。如果增加机械负载，电流将随着速度减慢而增加以匹配该扭矩，从而提供更多的 IR 压降电压。

更大的Kt总是更好吗？

否。直流电机选择的经验法则（在很大程度上也适用于无刷直流电机）——选择具有 \$K_T\$ 和反电动势常数的电机，以便您可用的电源电压非常匹配以最大速度使用反电动势。您通常希望反电动势电压为电源电压的 80-95%，但确切数字取决于负载转矩和电机在该工作点的 IR 压降。

如果您选择的 \$K_T = K_e\$ 太高，您将耗尽电压并且无法达到您需要的速度。如果您选择的 \$K_T = K_e\$ 太低，则实现所需扭矩所需的电流将高于所需。

Kt 是扭矩输出与电流输入的比率，因此您的初始定义是正确的。

更大的Kt总是更好吗？并不真地。这取决于您的应用程序。可以想象，某些应用需要更低的扭矩。例如，您想要更高速度的应用程序。通常，电机旋转得越快，它产生的扭矩就越小。

这是由于产生了反电动势。在电源电压保持恒定的情况下，当您更快地换向电机时，反电动势会增加，电流会减小，从而降低扭矩。这是为了满足牛顿第三定律。反电动势并没有真正限制电机可以接受的电压（尽管它是有限的）。但一般来说，您需要更高的输入电压来克服反电动势并获得更高的速度。

没有理想的电机。这取决于您的应用程序。在使用反电动势进行位置和速度反馈的无传感器操作的情况下，您可能需要高 Kemf。但是高 Kemf 会限制您在其他领域的表现。这总是一个权衡。

输入电压是反电动势和电机两端的电压降之和，因此电机很可能会在反电动势达到输入电压水平之前停止。

进一步阅读：

http://www.aveox.com/DC.aspx

http://www.micromo.com/motor-calculations.aspx

电机和扬声器是电压到速度、电流到扭矩的完美线性转换器。精确的正电压将导致精确的正速度。对于负面 - 相同。精确的负载会产生扭矩，并将被视为精确的电流。精确的反负载将导致相反的扭矩，并将被视为反向电流。

• 什么是反电动势？它是电动机产生的电压，就好像它是发电机一样。
• 反电动势有多高？对于机械无损电机，它与施加的电压相同。
• 当反电动势与输入电压相同时？当电机以零扭矩自由旋转时，做零功，消耗零电流。
• 那么如果电机是机械加载的呢？电机将完全减速至扭矩和负载平衡。反电动势将小于电压。电压差除以电流就像一个电阻器，但热量会以机械方式而不是电方式消散。

理想的电机在能量守恒定律允许的范围内是小、强、快和无损的。

理想的电机必须具有高 Kt 是的。磁铁越强，引起铜线相同反应的电流越小。

理想的电机必须具有高 Kemf 是的。线圈匝数越少，达到相同速度所需的电压就越小。

2个例子和1个谜：

示例 1：质量恒定且无摩擦的负载。这是最常见和实用的。电机将电流转化为加速度。

示例 2：磁铁悬浮在超导体上。扭矩等于重量。意味着在超导体中存在恒定的循环电流，电压为零，零电动势相反，速度为零。

演讲者之谜：要产生精确的局部声波气压，它需要精确的什么？行驶距离、速度、加速度或扭矩？那里有一些流体动力学或其他东西。

除了 Kt = Ke（SI 单位为真，扭矩以 Nm 为单位，Ke 以伏特/弧度/秒为单位）之外，请注意，对于正弦反电动势，电机的驱动电压（来自三相桥）约为直流母线电压的 1/3。因此，如果可用的直流链路电压为 300V，则电机应在所需运行速度下额定为 100VAC。（适用于 PMAC 电机 - 一些（非正弦反电动势）无刷电机的速度额定值适用于直流链路电压）。对于感应电动机，转矩和速度公式也大致正确。