三相异步电机的转矩特性与机械特性
1电磁转矩(简称转矩)
异步电动机的转矩T 是由旋转磁场的每极磁通 与转子电流|2相互作用而产 生
的。

电磁转矩的大小与转子绕组中的电流 I 及旋转磁场的强弱有关。

经理论证明，它们的关系是：
T K T 12 COS 2
其中 T 为电磁转矩 K T 为与电机结构有关的常数
为旋转磁场每个极的磁通量 I 2为转子绕组电流的有效值
2为转子电流滞后于转子电势的相位角
若考虑电源电压及电机的一些参数与电磁转矩的关系， (5-4)修正为:
(5-5) 其中
K T 为常数 U i 为定子绕组的相电压 S 为转差率 R 2为转子每相绕组的电阻
X 20为转子静止时每相绕组的感抗
由上式可知，转矩T 还与定子每相电压U i 的平方成比例，所以当电源电压 有所变动时，对转矩的影响很大。

此外，转矩T 还受转子电阻R 2的影响。

图4-15 为异步电动机的转矩特性曲线。

2. 机械特性曲线
(a) T=f(s)曲线 (b) n 二f(T)曲线
图5-5三相异步电动机的机械特性曲线
在一定的电源电压U i 和转子电阻R 2下，电动机的转矩T 与转差率n 之间的 关系(5-4) K T
R ； (sx 』
曲线T=f(s)或转速与转矩的关系曲线n=f(T)，称为电动机的机械特性曲线，它可根据式(5-4)得出，如图5-5所示。

在机械特性曲线上我们要讨论三个转矩：
1).额定转矩T N
额定转矩T N是异步电动机带额定负载时，转轴上的输出转矩。

F2
T N 9550」
n
(5-6)
式中P2是电动机轴上输出的机械功率，其单位是瓦特，n的单位是转/分，T N的单位是牛•米。

当忽略电动机本身机械摩擦转矩T o时，阻转矩近似为负载转矩T L，电动机作等速旋转时，电磁转矩T必与阻转矩T L相等，即T= T L。

额定负载时，则有T N= T L O
2).最大转矩T m
T m又称为临界转矩，是电动机可能产生的最大电磁转矩。

它反映了电动机的过载能力。

最大转矩的转差率为S rn,此时的&叫做临界转差率，见图5-5 (a)
最大转矩Tm与额定转矩T N之比称为电动机的过载系数，即
=Tm/ T N
一般三相异步的过载系数在1.8 2.2之间。

在选用电动机时，必须考虑可能出现的最大负载转矩，而后根据所选电动机
的过载系数算出电动机的最大转矩，它必须大于最大负载转矩。

否则，就是重选电动机。

3).起动转矩T st，
T st为电动机起动初始瞬间的转矩，即n=0，s=l时的转矩。

为确保电动机能够带额定负载起动，必须满足：T st T N, —般的三相异步电
动机有T st/T N=1 2.2。

3 .电动机的负载能力自适应分析
电动机在工作时，它所产生的电磁转矩T的大小能够在一定的范围内自动调整以适应负载的变化，这种特性称为自适应负载能力。

T L n S I2 T直至新的平衡。

此过程中，12时，I1
电源提供的功率自动增加。

总结:
1、电磁转矩T的大小与转子绕组中的电流I及旋转磁场的强弱有关。

T K T I2 cos 2
转矩T还与定子每相电压U i的平方成比例，所以当电源电压有所变动时，对转矩的影响很大。

此外，转矩T还受转子电阻R2的影响。

2、在一定的电源电压U i和转子电阻R2下，电动机的转矩T与转差率n之间的关系曲线T=f(s)或转速与转矩的关系曲线n=f(T)，称为电动机的机械特性曲线。

其特性见图5-5
3、三个转矩：
1).额定转矩T N
额定转矩T N是异步电动机带额定负载时，转轴上的输出转矩。

F2
T N 9550 2
n
2).最大转矩T m
T m又称为临界转矩，是电动机可能产生的最大电磁转矩。

它反映了电动机
的过载能力。

3).起动转矩T st，
T st为电动机起动初始瞬间的转矩，即n=0，s=l时的转矩。

4、电动机的负载能力自适应分析
电动机在工作时，它所产生的电磁转矩T的大小能够在一定的范围内自动调整以适应负载的变化，这种特性称为自适应负载能力。