異步電動機基本原理

1、 第五章第五章 異步電動機基本原理異步電動機基本原理本章教學目的本章教學目的n1. 深入理解并掌握綜合表達三相異步電動機電磁關系的基本方程式、等值電路和相量圖，轉子轉動時異步電動機的運行原理，轉子繞組折算和頻率折算；n2. 掌握異步電動機中的功率和轉矩平衡方程式，各個功率之間的相互關系，電磁轉矩的物理表達式；重點和難點重點和難點n重點：重點：n1.三相異步電動機空載和負載運行時的基本電磁關系，掌握基本方程式、等值電路和相量圖三種分析方法，并注意與變壓器的對比，著重分析轉子轉動后的情況，轉子繞組折算和頻率折算；n2.掌握異步電動機功率與轉矩的平衡關系、電磁轉矩的表達式。n難點：難點：n轉子轉動時

2、的基本電磁關系。 一、異步電動機負載時的物理情況一、異步電動機負載時的物理情況 當三相異步電動機的定子繞組接到對稱三相電源當三相異步電動機的定子繞組接到對稱三相電源時，定子繞組中就通過對稱三相交流電流時，定子繞組中就通過對稱三相交流電流 ，這個對稱三相交流電流將在氣隙內(nèi)形成按正弦規(guī)律分這個對稱三相交流電流將在氣隙內(nèi)形成按正弦規(guī)律分布，并以同步轉速布，并以同步轉速 旋轉的旋轉磁動勢旋轉的旋轉磁動勢 。由旋轉磁。由旋轉磁動勢動勢 建立氣隙主磁場建立氣隙主磁場 。這個旋轉磁場切割定、。這個旋轉磁場切割定、轉子繞組，分別在定、轉子繞組內(nèi)感應出對稱定子電轉子繞組，分別在定、轉子繞組內(nèi)感應出對稱定子電動勢

3、和轉子電動動勢和轉子電動 5-1 三相異步電動機運行時的電磁過程三相異步電動機運行時的電磁過程1AI1BI1CI0n1F1FmB勢。即 、 、 和 、 、 1AE1BE1CE2aE2bE2cE若轉子繞組閉合，轉子回路有對稱三相電流 2aI2cI2bI 、 通過，于是在氣隙磁場和轉子電流的相互作用下，產(chǎn)生了電磁轉矩，轉子順旋轉磁場方向轉動。在空載情況下，異步電動機所受阻轉矩很小，則其轉速接近同步轉速，即 ，在這樣情況下，可以認為旋轉磁場不切割轉子繞組，則 （下標S表示轉子電動勢的頻率與定子電動勢的頻率不同），0nn20sE20I n異步電動機空載運行時的電磁關系為：異步電動機空載運行時的電磁關系

4、為：11110002s20mmEUIFFEI （相電壓）（相電流）（主磁通）當異步電動機帶上負載后，轉子的轉速就會降低，即 ，相對轉速增大，此時不能再認為 、 ，而且 也形成了磁動勢 。0nn20sE20I 2I2F2F 的性質(zhì)對異步電動機運行有重要影響（一）轉子磁動勢的分析1、 的旋轉方向：與定子磁動勢 旋轉方向相同2、 轉速的大小2F1F2Fn轉子不轉時，轉子中的感應電勢和轉子電流頻率是與定子電流頻率相同；當轉子轉動時，轉子轉速為n，而氣隙中旋轉磁場的轉速為n0，兩者轉向相同，轉速差為n= ，則旋轉磁場是以n的相對轉速切割轉子繞組。對于繞線式異步電動機，轉子與定子有相同的相數(shù)和極對數(shù)，所以

5、，在轉子電路中產(chǎn)生的感應電勢和電流的頻率為：（ ）0nn1111126060)(60fsnnnpnnnpnpf01016060pnfnfp轉子磁動勢 相對于轉子本身的轉速為/021200006060nnffnsn snnnnppn 2F轉子磁動勢 相對于定子本身的轉速為2F200nnnnnnn 與 在空間保持相對靜止，兩者之間無相對運動。2F1F（二）磁動勢平衡氣隙中合成磁勢為：120mmmFFFF12()mFFF 主主磁通 分別與定、轉子繞組交鏈，產(chǎn)生： 1、定子繞組每相基波感應電勢的有效值為：式中N1、kw1分別為定子每相繞組的串聯(lián)匝數(shù)和基波繞組系數(shù)。2、轉子繞組每相基波感應電勢的有效值為

6、： 式中N2、kw2分別為轉子每相繞組的串聯(lián)匝數(shù)和基波繞組系數(shù)。11114.44wmEjf N k 2s2221224.444.44wmwmEjf N kjf N ks （三）電磁關系m此外，定子、轉子電流 和 分別產(chǎn)生漏電動勢111114.44wEjf N k 2 s222212224.444.44wswsEjf N kjf N ks1I2I異步電動機負載運行時的電磁關系11111 1112s222 222mmssxxxxxxxxxxxxxxEUII rxvcccFEFEFII rEccc 111mmm0.92wN kFIp22222m0.92wN kFIp二、基本方程式（一）磁動勢平衡方程

7、式12mFFF11111m0.92wN kFIp11221112112mmmm222wwwN kN kN kIIIppp22212m111mwwN kIIImN k/12m1m2/2111222()1iwiwIIIIIIIkm N kkm N k 異步電動機的電流比（二）電動勢平衡方程式1111 12222() ()()()ssUEEI rEEI rR 其中，1()m mm mmEI ZI rjx11 1222ssEjI xEjI x2222212224.444.44swwEf N ksf N k21221222222,4.44.wsfsfffEf N kEEsE1當轉子不動

8、時，n=0，s=1，用表示轉子不動時轉子繞組內(nèi)漏電動勢的有效值則轉子轉動時的漏電動勢222222,2ssxf LxvvvvvsEE s同理 1111 111 11 111 1222222112()()1smmmmmmiUEEI rEjI xI rEI zEE sIrRjI x sEIrjxI ZIIIk 1111 12222() ()()()ssUEEI rEEI rR 異步電動機負載時的方程式為：異步電動機負載時的方程式為：5-2 三相異步電動機的等效電路及相量圖三相異步電動機的等效電路及相量圖n 與變壓器相似，異步電動機定、轉子之間沒有電的聯(lián)系，只有磁的耦合。為了工程計算方便，在不改變電動

9、機的電磁性能的條件下，將無電的聯(lián)系的定、轉子電路變換成純電路的等值電路，就要進行轉子繞組的歸算。異步電動機的轉子頻率 與定子頻率 不同，進行歸算時，除了和變壓器一樣要進行繞組歸算以外，必須先將頻率歸算。1f2f（一）頻率歸算（一）頻率歸算 所謂頻率歸算就是指保持整個電磁系統(tǒng)的電磁性能不變，把一種頻率的參數(shù)及有關物理量換算成另一種頻率的參數(shù)及有關物理量。就異步電動機而言，須將轉子電路中的參數(shù)歸算為定子頻率下的參數(shù)。n轉子繞組頻率折算的目的：轉子繞組頻率折算的目的： 把定、轉子兩個不同頻率的電路轉換成同一頻率的電路。n轉子繞組頻率的折算方法：轉子繞組頻率的折算方法： 用一個等效的靜止轉子代替實際轉

10、動的轉子。（ ）n等效原則：等效原則： 1、保持轉子磁勢F2的不變（轉速、幅值、空間位移角）即保持2大小、相位不變。 2、等效的轉子電路的電磁性能不變（有功功率、無功功率、銅耗）222220.92wN kmFIp2121,1fsfffs若想即頻率折算：n式中2、2s、x2s分別為異步電動機轉動時轉子的每相電流、電勢和漏阻抗，它們的頻率為2；n 、2、x2分別為異步電動機靜止時的轉子每相電流、電勢和漏阻抗，它們的頻率為 1。2222222/2222ssEsEIrjxrjsxEIrjxs/2I222222222222222222(/ )()SEEIIrsxrx sxsxarctgarctgrrs而

11、 的有效值和相位角均與 相等。/2I2I所以要用靜止的轉子電路代替實際的轉子電路，除改變與頻率有關的參數(shù)和電動勢外，只要用 去代替 ，就可達到保持 不變的目的。2/rs2r22IF、說明：n只要用r2/s 代替r2 ，就可使轉子電流的大小和相位保持不變，即轉子磁勢的大小和空間相位保持不變，實現(xiàn)用靜止電路代替實際旋轉的轉子電路。電阻r2/s 稱為等效靜止轉子電阻，也可表示成： n (3-36)n式中 稱為附加電阻。2221rssrsr21rss分析n頻率折算后，轉子回路電阻由兩部分組成，第一部分r2是轉子繞組一相的實際電阻，其上產(chǎn)生的損耗就是轉子電路的銅損 ；第二部分 是附加電阻，其上產(chǎn)生的損耗

12、 是虛擬損耗，實際轉子中并不 存在，但它卻是表征實際轉動的轉子的總機械功率。2222rIm21rss22221rssIm頻率折算后異步機的等值電路 經(jīng)頻率折算后的異步電動機等值電路n轉子繞組折算的方法轉子繞組折算的方法是： 用一個相數(shù)為m1、匝數(shù)為N1kw1的繞組，代替原來的轉子繞組（轉子繞組原來的相數(shù)為m2，匝數(shù)為N2kw2）。（二）繞組歸算（二）繞組歸算n根據(jù)折算前后電動機磁勢平衡關系不變的原則，有： n則： 為異步電動機的電流比。222221119 . 029 . 02IpkNmIpkNmww2211122221IkIkNmkNmIiww222111wwikNmkNmk 轉子電流n由轉子

13、總視在功率保持不變，得出：n式中ke為電勢比： 轉子電勢2211wwekNkNk /122222/1122222wewm E Im E IN kEEk EN k212222111112211114.444.441wmwwmwwwebbbbbbbbbbbbbbbEjf N kN kjf N kN kN kEEN kbk 又因為/1122211221weeweN kEEk EkEEN kk所以轉子電阻、轉子電抗、轉子漏阻抗/2/21 2222 2/1111122222222wweiwwm I rm I rN km N krrk k rN km N k222222rkkrxkkxzkkzieieie

14、（三）基本方程式、等值電路、相量n折算后的基本方程式111 1/22 2222 22 2/12/12111()mm mUEI zssEI rIjxI rI zssIIIEEEI z /2（） （r）（）等值電路n轉子轉動時異步電動機的T形等值電路討論1n當異步電動機空載時： 等值電路中的轉子回路相當于開路，轉子電流為 因此功率因數(shù)很低。 2010rsssnn，/210mIII，討論2n當異步電動機額定運行時：n這時的轉子電流主要由 決定，轉子電路基本上為電阻性電路，所以電動機的功率因數(shù)較高。22222222)(.060.015xsrEIxrsssssnnNNN，而），（一般，sr2討論3n當異

15、步電動機起動瞬間：n 電動機沒有輸出， 相當于短路，這時啟動電流（堵轉電流）都很大，功率因數(shù)也較低。，01102rsssn21rss討論4n異步發(fā)電機運行異步電機作發(fā)電機運行時，轉子轉速0,0/,nnss /2此 時 附 加 電 阻 (1-s)r是 負 值其 代 表 的 機 械 功 率 也 是 一 個 負 值 ,即 這 時 是 輸 入 機 械 功 率 .討論5n異步電機作電磁制動狀態(tài)運行異步電機處于電磁制動狀態(tài)時，轉子反旋轉磁場方向旋轉，即轉差率S1,產(chǎn)生的機械功率也是負值,表明異步電機吸收電功率的同時吸收機械功率,對機械運動起制動作用.異步電動機的簡化等值電路n為了簡化計算，將T形等值電路中

16、的勵磁支路左移到輸入端，使電路簡化成單純的并聯(lián)電路作業(yè)：作業(yè)：5-13、5-17思考題：思考題：5-5-5、5-7 5-3 三相異步電動機的功率和轉矩三相異步電動機的功率和轉矩一、功率轉換過程一、功率轉換過程 異步電動機負載運行時，由電源供給、異步電動機負載運行時，由電源供給、從定子繞組輸入的電功率從定子繞組輸入的電功率P1，一小部分消耗，一小部分消耗在定子電阻銅耗在定子電阻銅耗Pcu1和定子鐵心鐵耗和定子鐵心鐵耗PFe上，上，余下的大部分電功率借助于氣隙旋轉磁場由余下的大部分電功率借助于氣隙旋轉磁場由定子傳送到轉子，這部分功率就是異步電動定子傳送到轉子，這部分功率就是異步電動機的電磁功率機的

17、電磁功率Pem，Pem傳送到轉子后，必伴傳送到轉子后，必伴生轉子電流，電流在轉子繞組中通過，在轉生轉子電流，電流在轉子繞組中通過，在轉子電阻上產(chǎn)生轉子銅耗子電阻上產(chǎn)生轉子銅耗Pcu2， 剩下的全部轉換成使轉子產(chǎn)生旋轉運動的總機剩下的全部轉換成使轉子產(chǎn)生旋轉運動的總機械功率，用械功率，用Pmec表示，而總機械功率中扣除電表示，而總機械功率中扣除電動機因旋轉而產(chǎn)生的機械摩擦損耗動機因旋轉而產(chǎn)生的機械摩擦損耗pmec以及成以及成因較復雜的附加損耗因較復雜的附加損耗p?之后，剩下的就是電之后，剩下的就是電動機軸上輸出的機械功率，用動機軸上輸出的機械功率，用P2表示。表示。n異步電動機功率流程圖111

18、111 112211 1 11 1221 mm11cos3cos33CuFemmemCuFePmU IU Ipm I rI rpm I rI rPPppn二、功率平衡方程式二、功率平衡方程式n轉子側的功率平衡方程式：2212222222222222222cos3cos3313(1)emCuemmecemCuemmecmecrPm E IE IIspI rsPsPPpIrs PsPPpp 附加損耗np? 為附加損耗，一般很難用公式計算，通常根據(jù)經(jīng)驗估算，對于大型異步電動機約為0.5%PN；對于中、小型異步電動機約為(13)%PN。值得一提的是，由于轉子鐵芯中的磁通變化頻率f2在電動機額定運行時很

19、低，轉子鐵損很小，故可忽略不計。三、轉矩平衡方程式n電磁轉矩T為總機械功率Pmec除以轉子機械角速度，所以有：n轉矩平衡方程式為： (3-56) nT2=P2/為電動機軸上輸出轉矩；nT0=(pmec+ p? )/為電動機的空載轉矩，轉矩的單位為：牛米（Nm）。2mecmecPppP20emTTT各轉矩表達式n 為同步機械角速度。000022220(1)9.559.552(1)609.552609.55260mecememememmecmecmecmecPs PPPPPTnsnnPPPTnnppppppTnn00260n 四、電磁轉矩公式四、電磁轉矩公式22221111221111122211

20、coscos22cos)(4.44602cosICIkNpmpfIkNfmnIEmPTmTmwmwem5-4 異步電動機工作特性及參數(shù)測定異步電動機工作特性及參數(shù)測定n1.異步電動機工作特性 工作特性，它能反映異步電動機的運行情況，是合理選擇、使用電動機的依據(jù)。異步電動機的工作特性是指電動機在額定電壓U1N、額定頻率1N運行時，轉子轉速n、定子電流I1、定子功率因數(shù)cos1、磁轉矩T、效率隨輸出功率P2的變化曲線。曲線 三相異步電動機工作性（1）轉速特性n=(P2)n定性分析： 異步電動機空載時，轉速nn0當隨著負載P2增大轉速n略降轉子感應電勢E2s增大轉子電流I2s增大電磁轉矩增大以平衡負

21、載轉矩。轉速特性n=(P2)如圖曲線1所示為一條略微下降的曲線。（2）定子電流特性I1=(P2)n定性分析： 異步電動機空載時，轉速n n0 ，轉差率s0，轉子電流I20，I1Im較小，當隨著負載P2增大轉子n下降轉子電流I2增大定子電流I1增大以補償轉子電流所產(chǎn)生磁勢的影響，維持磁勢平衡。定子電流特性I1=(P2)如圖曲線2所示為一條由Im 開始逐漸上升的曲線。（3）定子功率因數(shù)特性cos1=(P2)n定性分析： 異步電動機空載時，由于空載電流中主要是無功電流分量，此時的功率因數(shù)很低，cos1=cos00.2左右，當隨著負載P2增大定子電流I1有功電流分量增大功率因數(shù)提高，直至P2=PN，功

22、率因數(shù)達最高cos1=cos1max；當負載P2PN繼續(xù)增大轉差率s增大轉子感應電勢與電流的相位角2增大定子功率因數(shù)cos1開始減小。定子功率因數(shù)特性cos1=(P2)如圖曲線3所示的曲線。（4）輸出轉矩特性T2=(P2)n定性分析： 異步電動機空載時，輸出轉矩Tem=T0，當負載P2增大，由于轉速變化不大，P2Tem輸出轉矩隨著P2增大而增大，輸出轉矩特性Tem=(P2)如圖曲線4所示為一條過原點的近似直線的曲線。2200emPTTTTn三相異步電動機的效率為：n異步電動機的總損耗：%100)1 (%100%10021112pPpPpPPPadmCuFeCupppppp21（5）效率特性=(

23、P2)效率特性 空載時，輸出功率P2=0，所以效率=0，當隨著負載P2增大效率增大，普通異步電動機在P2=0.75時效率最大=max；當負載P2繼續(xù)增大效率反而下降，效率特性=(P2)如圖曲線5所示的曲線。n定性分析：n 異步電動機從空載到負載運行時，主磁通m和轉速n變化較小，所以鐵損pFe和機械損耗pmec變化很小，這兩種損耗之和是異步電動機的不變損耗，而定、轉子銅損pCu與負載電流平方成正比，它隨負載變化而變化，是異步電動機的可變損耗。與變壓器相似，當不變損耗與可變損耗相等時，效率為最高。n 說明：n對中、小型異步電動機，工作特性可用直接負載法測出，對大容量異步電動機由于受設備等因數(shù)的限制

24、，工作特性的取得可通過空載、短路實驗測出電動機參數(shù)，再利用等值電路計算求得。 5-5 異步電動機參數(shù)測定異步電動機參數(shù)測定n（1）空載試驗n試驗時，異步電動機定子通過調(diào)壓器接三相交流電源，轉子軸上不帶負載，加額定電壓使電動機運行在空載狀態(tài)，穩(wěn)定運行一段時間后，電動機的機械損耗達到穩(wěn)定值，然后調(diào)節(jié)調(diào)壓器使定子電壓從(1.11.3)UN開始，逐漸下調(diào)直至電動機轉速有明顯變化為止，注意試驗時一定要含U1N這一點。根據(jù)試驗數(shù)據(jù)作出P0=(U1)和I0=(U1)曲線。三相異步電動機試驗接線圖三相異步電動機空載特性說明1n由于電動機空載時，轉速nn0，轉子電流I20，轉子銅損pCu0，可忽略轉子銅損，這時

25、電動機的空載損耗為：n在輸入功率P0中扣除定子銅損后，剩下的功率為P0，則有：n式中有三部分：鐵損、機械損耗和附加損耗，其中機械損耗pm只與轉速大小有關，而與電壓U1大小無關。admFeadmFeCuppprImppppP120110admFeCuppppPP100說明2n鐵損pFe和空載附加損耗pad則與磁通的平方成正比，即與U12成正比。為了從P0中分離機械損耗pm，作P0=(U12)曲線，將圖中的曲線延長與縱坐標軸相交與0點，再通過0點作與橫坐標軸的水平虛線，將與電壓無關的機械損耗pm從P0中分離，虛線之上是pFe+pad，虛線之下是pm。若想精確測得勵磁參數(shù)，還需將鐵損和空載附加損耗分

26、離。一般可近似認為：FeadFemCupppppP10n電動機空載時，轉速nn1，轉差率s0， “T”形等值電路中的附加電阻 ，轉子可認為開路，這樣就有： n式中r1為定子電阻，可用電橋測得；x1為定子漏電抗，可從堵轉試驗測得。221010mmmmmxrzrrrxxx說明3n根據(jù)電壓U1=U1N時，測得的空載試驗數(shù)據(jù)P0和I0可計算參數(shù)：n式中U1N、I10分別為額定相電壓和相電流；P0為測得的三相功率；P0、I0應取額定電壓所對應的數(shù)據(jù)。1m1010Fem21022mmm3NUxxxIPrIzxr三相異步電動機的P0=f(U12)曲線三相異步電動機短路特性n（2）短路試驗n短路試驗是在電動機

27、轉子堵住不轉動的條件下進行的，故又稱堵轉試驗。試驗接線與空載實驗相同，只是電流表和功率表的電流線圈量程要變大，對于繞線式轉子，應將轉子繞組短路。堵轉實驗可測得短路參數(shù)（rk、xk、zk）、定轉子銅損。試驗時，由于轉子堵轉，加在定子繞組上的電壓要降低，與變壓器短路試驗相似，n根據(jù)堵轉時的等值電路，機械損耗pm=0，鐵損pFe和附加損耗pad都很小，可忽略，則輸入功率Pk都消耗在定、轉子的電阻上，即： n式中rk=r1+r2為短路電阻，從而有： kkkkrIrrImP221213)(221223kkkkkkkkkkrzxIUzrrrIPr、n對于大、中型異步電動機，一般可近似認為： 第十章第十章

28、三相異步電動機的機械特性三相異步電動機的機械特性 及各種運行狀態(tài)及各種運行狀態(tài)本章教學目的：本章教學目的：1、掌握異步電動機機械特性的三種表達式、掌握異步電動機機械特性的三種表達式2、掌握異步電動機固有機械特性與人為機械、掌握異步電動機固有機械特性與人為機械特性及曲線畫法特性及曲線畫法3、掌握異步電動機的各種運轉狀態(tài)計算、掌握異步電動機的各種運轉狀態(tài)計算4、掌握調(diào)速及制動電阻計算、掌握調(diào)速及制動電阻計算重點和難點：重點和難點：重點：重點：1、運轉狀態(tài)及其制動電阻計算、運轉狀態(tài)及其制動電阻計算 2、調(diào)速電阻計算、調(diào)速電阻計算難點：難點：1、運轉狀態(tài)分析及其制動電阻、運轉狀態(tài)分析及其制動電阻 計算

29、計算 2、調(diào)速電阻推導公式、調(diào)速電阻推導公式 10-1 異步電動機機械特性異步電動機機械特性n三相異步電動機的機械特性是指在電動機定子電壓、頻率以及繞組參數(shù)一定的條件下，電動機電磁轉矩與轉速或轉差率的關系，即n=(T)或s=(T)。n機械特性可用函數(shù)表示，也可用曲線表示，用函數(shù)表示時，有三種表達式：物理表達式、參數(shù)表達式和實用表達式。1.異步電動機機械特性三種表達式n（1）物理表達式n電磁轉矩為：22221111221111122211coscos22cos)(4.44602cosICIkNpmpfIkNfmnIEmPTmTmwmwem分析物理表達式n異步電動機的轉矩系數(shù)：n轉子電流折算值：n

30、轉子功率因數(shù)： 物理表達式它反映了不同轉速時電磁轉矩T與主磁通m以及轉子電流有功分量I2cos2之間的關系，此表達式一般用來定性分析在不同運行狀態(tài)下的轉矩大小和性質(zhì)。2111wTkNpmC 222222)(cosxsrsr（2）參數(shù)表達式n異步電動機的電磁轉矩T與定子每相電壓U1平方成正比，若電源電壓波動大，會對轉矩造成很大影響。221221121122211232xxsrrfsrpUpfsrImPTem機械特性曲線n在電壓、頻率及繞組參數(shù)一定的條件下，電磁轉矩T與轉差率s之間的關系可用曲線表示如圖所示。異步電動機機械特性最大轉矩Tmn最大轉矩Tm是T=（s）的極值點，最大轉矩為：n最大轉矩對

31、應的臨界轉差率為：兩式中“+”為電動狀態(tài)（特性在第象限）；“-”為制動狀態(tài)（特性在第象限）。221211121)(43xxrrfpUTm221212)(xxrrsm最大轉矩近似表達式n通常情況下， 可忽略r1，則有：n最大轉矩與額定轉矩的比值稱為過載倍數(shù)，其值大小反映電動機過載能力，用m表示，即：n一般異步電動機過載倍數(shù)m=1.52.2。22121)(xxr)(4321121212xxfpUTxxrsmmNmmTT起動轉矩Tstn起動瞬間n=0或s=1時，電動機相當于堵轉，這一時刻的電磁轉矩稱為起動轉矩或堵轉轉矩，用Tst表示，則有：n起動轉矩與額定轉矩的比值稱為起動轉矩倍數(shù)或堵轉轉矩倍數(shù)，用

32、kst表示，則有：n一般普通異步電動機起動轉矩倍數(shù)為0.81.2。221221122123xxrrfrpUTstNststTTk（3）實用表達式n實用表達式：n認為 ，一般異步電動機的 ，在任何s值時都有： ，而 ， 可以忽略，簡化得：ssrsrssrsrsrsrrsrssrrrTTmmmmmmm2121222212222122122221rr2 . 01 . 0 ms0)(2mss2ssssmm22msssssTTmmm2臨界轉差率n臨界轉差率：n當拖動額定負載時，TL=TN臨界轉差率為：n額定轉矩為：n從產(chǎn)品目錄查出該異步電動機的數(shù)據(jù)PN、nN、m應用實用公式就可方便得出機械特性表達式。1

33、2LNmLNmmTTTTss12mmNmss)(min)/()(55. 92mNrnWPTTNNNN2.固有機械特性n異步電動機的固有機械特性是指U1=U1N， 1=1N，定子三相繞組按規(guī)定方式連接，定子和轉子電路中不外接任何元件時測得的機械特性n =（T）或T=（s）曲線。n對于同一臺異步電動機有正轉（曲線1）和反轉（曲線2）兩條固有機械特性。三相異步電動機固有機械特性說明特性上的各特殊點1n(1)同步轉速點A 同步轉速點又稱理想空載點，在該點處：s=1，n=n1，T=0，E2s=0，I2=0，I1=I0，電動機處于理想空載狀態(tài)。n(2)額定運行點B 在該點處：n=nN，T=TN，I1=I1

34、N，I2=I2N，P2=PN，電動機處于額定運行狀態(tài)。說明特性上的各特殊點2n(3)臨界點C 在該點處：s=sm，T=Tm，對應的電磁轉矩是電動機所能提供的最大轉矩。Tm是異步電動機回饋制動狀態(tài)所對應的最大轉矩，若忽略r1的影響時，有T m=Tm。n(4)起動點D 在該點處：s=1，n=0，T=Tst，I=Ist。3.人為機械特性n異步電動機的人為機械特性是指人為改變電動機的電氣參數(shù)而得到的機械特性。n由參數(shù)表達式可知，改變定子電壓U1、定子頻率f1、極對數(shù)p、定子回路電阻r1和電抗x1、轉子回路電阻r2和電抗x2，都可得到不同的人為機械特性。（1）降低定子電壓的人為機械特性n在參數(shù)表達式中，保持其它參數(shù)不變，只改變定子電壓U1的大小，可得改變定子電壓的人為機械特性。n討論電壓在額定值以下范圍調(diào)節(jié)的人為特性（為什么？）降電壓人為機械特性曲線nTmU12；TstU12；n1和sm與電壓無關TL1-恒轉矩負載特性、TL2-風機類負載特性分析1：n定子電壓U1下降后，電動機的起動轉矩和臨界轉矩都明顯降低，對于恒轉矩負載，如原先運行在A點，電網(wǎng)電壓由于某種原因降低，使負載運行至B點，電動機轉速n下降，