異步電動機的的轉矩-轉差率特性異步電動機1、物理表達式——異步機的轉矩系數物理表達式：用于定性分析異步電機在各運轉狀態下的物理過程。轉矩-轉差率特性：轉矩-轉差率特性反映了轉差率和電磁轉矩之間的關系，其數學表達式有三種表達方式。2、參數表達式

參數表達式：可以直觀地表示出電磁轉矩形成的物理概念，常用于定性分析。

12若不考慮U1，f1及參數變化，電磁轉矩只與轉差率s或轉速n有關。三相異步電動機的電磁轉矩與定子每相電壓U1的二次方成正比；令臨界轉差率最大轉矩nn10TemsTmsNsmTNs=02、參數表達式結論12當電源頻率及電壓不變時，sm與Tm近似地與X1+X20'成反比。當電動機各參數及電源頻率不變時，Tm與U12成正比，sm則不變且與U1無關。3Tm與值無關，sm則與成正比。2、參數表達式Tm是異步電動機可能產生的最大轉矩，若TL>

Tm

，電動機停轉。為保證電動機不會因短時過載而停轉，電動機需有一定過載倍數KT：一般異步電動機的KT=1.8~3.0，對于起重冶金機械用的電動機，KT可達3.5。——電動機短時過載的極限Tst是異步機接至電源開始起動時的起動轉矩（s＝1，n＝0）：——起動轉矩倍數：電動機的起動能力2、參數表達式3、實用表達式利用產品目錄可以估算Tm、sm和TM4、三種表達式的應用三相異步電動機機械特性的三種表達式，其應用的場合各有不同。物理表達式適用于對電動機的運行作定性分析,實用表達式適用于電動機機械特性的工程計算,

參數表達式適用于分析電機各參數變化對電動機運行特性的影響.例：一臺三相鼠籠型異步電動機，PN=7.5kW，fN=50Hz，nN=1440r/min，KT＝2.2。（1）若負載運行時轉速n=1455r/min，求該電機的負載轉矩TL？（2）若負載轉矩TL=45N.m，則電動機的轉速為多少？解：①nN=1440r/min，則n1=1500r/min

而鞏固與練習（2）當時由實用表達式可得：因sm>s，上式中應取負號，則由上例可知，實用表達式常用于工程計算。鞏固與練習思考與練習1、繞線型感應電動機，若⑴轉子電阻增加；⑵漏電抗增大；⑶電源電壓不變，但頻率由50Hz變為60Hz；試問這三種情況下最大轉矩，起動轉矩，起動電流會有什么變化？答：(1)最大轉矩不變，起動轉矩上升，起動電流下降；(2)最大轉矩下降，起動轉矩下降，起動電流下降；(3)最大轉矩下降，起動轉矩下降，起動電流下降。2、一臺籠型感應電動機，原來轉子是插銅條的，后因損壞改為鑄鋁的。如輸出同樣轉矩，電動機運行性能有什么變化？答：轉子由銅條改為鋁條后，相當于轉子回路電阻增大，使得電動機起動電流減小、起動轉矩增大，最大轉矩不變，臨界轉差率增大。在負載轉矩不變的情況下，s增大，轉速下降，效率降低。練習：已知一臺三相異步電動機，額定功率

PN=150kW

,額定電壓380V

,額定轉速nN=1460r/min，過載倍數KT＝2.4。當轉子回路不串入電阻時，（1）求其轉矩的實用表達式；（2）問電動機能否帶動額定負載起動。3、極數為８的三相異步電動機，電源頻率ｆ1＝50Hz，額定轉差率sN＝0.04，ＰN＝10kW，求：額定轉速和額定電磁轉矩。

解:ｎ1=60ｆ1=/ｐ=300/4=750轉/分∴ｎN=ｎ1(1-ｓN)=720轉/分

ＴN＝9550ＰN／ｎN＝132.6Ｎ.ｍ思考與練習異步電動機的機械特性異步電動機1、起動點A固有機械特性：指額定電壓和額定頻率下，按規定的接線，定、轉子電路不外接阻抗時的機械特性，在固有特性曲線上有四個特殊的點。固有機械特性

起動點A對應的n=0,s=1，對應的轉矩Tst稱為起動轉矩，又稱堵轉轉矩。起動轉矩具有以下特點：A、起動轉矩與電源電壓的平方成正比；B、起動轉矩與轉子回路電阻有關，繞線式異步電動機轉子回路串入適當電阻可以增大起動轉矩，改善起動性能。2、拐點B固有機械特性通常r1<<x1+x20'，不計r1時有：最大轉矩具有以下特點：A、當電動機各參數與電源頻率不變時，TM與U12成正比；sm則保持不變，與U1無關；B、當電源頻率及電壓U1不變時，sm和TM近似地與x1+x20'成反比；C、電源頻率及電壓U1與電動機其他各參數不變時，sm與r2'成正比，TM與r2'無關。固有機械特性3、額定運行點C

異步電動機帶額定負載運行，n=nN，s=sN，電動機處于額定運行時，轉差率很小，sN介于0.01～0.06之間，TM=TN。若忽略空載轉矩，TN即為額定輸出轉矩。其中PN單位為KW，nN的單位是r/min。固有機械特性4、同步點DD點是電動機的理想空載點（轉子轉速達到了同步轉速，故也叫同步點），其特點是A、n=n1，s=0，電磁轉矩TM=0，B、轉子電流I2’=0，定子電流I1=I0。C、如果沒有外界轉矩的作用，由于存在空載轉矩T0，異步電動機本身不可能達到同步轉速點。例：某三相異步電動機，試繪出電動機的固有機械特性。

解：（1）同步轉速點A：（3）最大轉矩點C：（2）額定運行點B：

（4）起動點D：

人為機械特性：指人為改變電源參數或電動機參數而得到的機械特性。人為特性曲線（1）降低定子端電壓：機械特性線性段斜率變大，特性變軟。123

電動機的起動轉矩Tst和最大轉矩Tm都與U12成正比，因此定子電壓降低時，最大轉矩和起動轉矩成二次方地降低，但臨界轉差率sm不變。人為特性曲線（1）降低定子端電壓：

當電動機在某一負載下運行時，若降低電壓，則電動機轉速降低，轉差率增大，轉子電流將因此而增大，從而引起定子電流的增大。若電動機電流超過額定值時，則電動機最終溫升將超過容許值，導致電動機壽命縮短，甚至使電動機燒壞。如果電壓降低過多，致使最大轉矩Tm小于負載轉矩TL，則會發生電動機停轉事故。在一定范圍內增加電阻，可以增加Tst。當sm=1時Tst

=Tm，若再增加電阻，Tst則減小。（2）轉子回路串電阻：只適用于繞線式異步電動機。人為特性曲線繞線型異步電動機轉子電路串電阻，可以改變轉速而應用于調速，也可以改變起動轉矩應用于改善異步電動機的起動性能，還可以提高功率因數。（3）定子回路串電阻或電抗：一般用于鼠籠型異步電動機的降壓起動，用來限制起動電流。人為特性曲線定子電路串電阻或電抗后，同步轉速n1不變，最大轉矩Tm和臨界轉差率sm都隨電阻R或電抗X的增大而減小1：某三相異步電動機，PN=50kW，nN=720r/min，f=50Hz，KT=2.6，試繪出電動機的固有機械特性曲線。

解：（1）同步轉速點A：（2）額定運行點B：

（3）最大轉矩點C：

思考與練習

思考與練習（4）起動點D：各數據求出后，請大家依照數據和前面例題自己畫圖。2、漏抗大小對感應電動機的起動電流、起動轉矩、最大轉矩、功率因數等有何影響？答：當電源電壓和頻率一定時，最大轉矩近似與漏抗成反比，漏抗越大，起動電流、起動轉矩越小，功率因數越低。思考與練習3、三相異步電動機，△型聯結，P2N=45kW，nN=1480r/min，UN=380V，

N=92.3%，cosN=0.88，Ist/IN=7.0,Tst/TN=1.9，Tmax/TN=2.2，求：1)額定電流IN2)額定轉差率sN3)額定轉矩TN、最大轉矩Tmax、和起動轉矩TN。答:1）

2）由nN=1480r/min，可知p=2（四極電動機）3）思考與練習

思考與練習3）思考與練習4、有一臺四極異步電動機，額定輸出功率為28kＷ，額定轉速為1370轉/分，過載系數λ＝2.0，求異步電動機的：①額定轉矩②最大轉矩③額定轉差率。

答:⑴ＴN＝9550×28／1370＝195.2(牛·米)⑵Ｔmax＝λＴN＝2×195.2＝390.4(?！っ?⑶sN=(ｎ1-ｎN)/ｎ1＝(1500－1370)＝0.087

思考與練習思考與練習練習：1、三相異步電動機技術數據如下：電壓220/380Ｖ，接法△/Ｙ，功率0.6kＷ，電流2.0／1.4Ａ，功率因數0.86，轉速2870