球磨機設備屬于恒轉矩負載，采取降壓節能后，由于電動機轉矩與其端電壓的平方成正比，球磨機電動機轉矩下降，電動機端電壓縮降低的幅值受球磨機否帶動負載正常運行的制約。由異步電動機機械特性知：

球磨機設備的電動機最大轉矩與其端電壓的平方正比，導出：

上公式中：T_N，T_M和T_X分別為電動機的額定轉矩、最大轉矩和電動機輕載降壓時轉矩；U_PN和U_P分別為電動機端額定相轉差率電壓和輕載降壓后的相電壓；S_M，S_N和S_X分別為電動機臨界轉差率、額定轉差率和輕載降壓后的轉差率。

為了保證球磨機設備電機端電壓降到最低時的最大轉矩TNM能帶動負載正常運行，必須滿足：

可見，球磨機設備的電機端電壓縮能降低到最低的電壓值為

公式中：KI為球磨機電機的過載能力。