在使用了電機的應用中，在確定電機驅動器IC的能力和電源規格時，需要先知道流過電機的最大電流會有多少。指定的穩態條件下的最大電流可以從電機規格書中獲取，但在實際使用中，除了穩態正轉和反轉外，還存在啟動、停止(制動)等瞬態工作條件。本文中將探討電機中流過最大電流的條件。

有刷直流電機中通過最大電流的條件是什么?

在有刷直流電機的工作過程中，在什么條件和狀態下電機電流達到最大?

在電機工作時，在某一方向沒有負載且以最大轉速旋轉的狀態下，瞬間使之反轉時，電機中將流過最大電流。圖1為有刷直流電機的等效電路圖，圖2為有刷直流電機以最大轉速旋轉時，使電源極性反轉前后的等效電路圖。

有刷直流電機可以等效地表示為電阻、電感和電機發電電壓的串聯電路。當電機沿某一方向旋轉且無負載且轉速最大時，電機的發電電壓也最大，設該值為Ecmax(參見圖2-(a))。要從該狀態向相反方向旋轉(反轉)，就需要將電源的極性反接到電機(參見圖2-(b))。

此時，電源電壓和發電電壓之和，被施加到電機的電阻和電感的串聯電路上。因此，會流過電機工作中最大的電流。此時的電流變化如圖3中藍線所示。

在縱向的黑色虛線中電源極性反轉的時間點，電機電流急劇上升。如果設最大電流為Ipk(藍色虛線)，則從直流的角度看，應該流過Ipk=(Ea+Ecmax)/R的電流，但受電感量影響，在電流上升時產生時間常數，電流的上升雖然急劇但具有一定的斜率，因此實際的峰值電流將不會達到公式所示的最大值。

當使電機的電源極性反轉時，會流過反向電流，相對于之前方向的旋轉，會有使電機反向旋轉的轉矩作用，因此轉速會下降。由于電機的發電電壓與轉速成正比，因此發電電壓也會降低，流過電機的電流也會減小(由角速度過零處的紅色虛線分隔的正轉區域)。

綜上所述，有刷電機的最大電流發生于從最大轉速時切換到反向旋轉的瞬間之后一點的時間(時間常數)。

審核編輯：湯梓紅