三相异步电动机的机械特性分解

式（5.4）代入（5.3），得

（5.4）

(5.5)

这就是机械特性的参数表达式。给定 出曲线便是

及阻抗等参数，

画

曲线，其形状与图5.1一致。由参数表达式绘制的

三相异步电动机的机械特性如图5.5所示，它具有以下特点：在

时，即

的范围内，特性在第一象限，电磁转矩 与转

速 都为正，从规定正方向判断， 与 同方向， 与同步转速 同方向，电动机工作在电动运行状态；在

时，即

，特性在第

也是

二象限，电磁转矩 为负值，表现为制动性转矩，电磁功率 负值，电动机工作在电动发电运行状态；在 在第四象限，

时，即

，特性

，电动机工作在制动运行状态。

2.机械特性曲线的分析：

下面分析图5.5机械特性中的几个特点：

（1）同步转速点 ：其特点是 。 点为理想空载

运行点即在没有外界转矩的作用下，异步电动机本身不可能达到同步转速点。

（2）额定运行点 ：其特点是电磁转矩和转速均为额定值，用

表示，相应的额定转差率用 定状态。

（3）最大转矩点 ：其特点是对应的电磁转矩为最大值 大转矩，对应的转差率用 对 求导，并令

，称为最

和

表示。异步电动机可长期运行在额

，称为临界转差率。把式（5.5）中的

和临界转差率

为

，即可得到最大转矩

（5.6）

（5.7）

式中，“＋”号适用于电动机状态，“－”号适用于发电机状态。 通常情况下， 等值电路

的绝对值大于

的数值，但是异步电动机的 型

不超过 的5%，则式（5.6）和（5.7）中可以忽

略 的影响，则有

（5.8）

（5.8）

也就是说，异步电动机的机械特性具有对称性，即异步电动机的发电机状态和异步电动机的电动机状态的最大电磁转矩绝对值及对应的临界转差率可认为近似相等。 通过式（5.8），可得出下列结论： 1）最大电磁转矩 这说明改变

和

与电压

平方成正比，与漏电抗

的大小；

成反比,与

的成反比。

，可改变

2）临界转差率 大小无关。 最大电磁转矩

与电阻 成正比，与漏电抗

与额定电磁转矩 的比值称为最大电磁转矩倍数，表示，即

又称为过载能力或过载倍数，用

是三相异步电动机运行性能的一个重要参数。三相异步电动机运行时，绝不可能长期运行在最大转矩处。因为，此时电流过大，温升会超过允许值，有可能烧毁电机，同时在最大转矩处运行转速也不稳定。 一般情况下，三相异步电动机的 专用的三相异步电动机的

＝1.6～2.2，起重、冶金、机械

＝2.2～2.8。

，

, 对应的转矩 称

（4）起动点 ：其特点是对应的转速

为起动转矩，又称为堵转转矩。它是异步电动机接通电源开始起动时的电磁转矩。若令式（5.5）中的

，即有

（5.9）

通过式（5.9）可以得出下列结论：

或漏电抗 小；电源电压

与电压

平方成正比，与电阻

成反比。这说明电阻或漏电抗越大，起动转矩越过低，会引起起动转矩明显下降，甚至使

，

而造成电机不能起动。 起动转矩

与额定转矩

的比值称为转矩倍数，用

表示，即