三相異步電動機在電動運行狀態(tài)下的機械特性描述轉(zhuǎn)速n與電磁轉(zhuǎn)矩Tem之間的關(guān)系,通常以n=f(Tem)或轉(zhuǎn)差率s=f(Tem)的形式表示,其中轉(zhuǎn)差率s=(n?-n)/n?,n?為同步轉(zhuǎn)速。在電動運行狀態(tài)下,轉(zhuǎn)速n介于0和n?之間,轉(zhuǎn)差率s介于0和1之間,且n和Tem均為正。

機械特性曲線呈凸形,關(guān)鍵工作點包括: 起動點(s=1, n=0, Tem=Tst)、最大轉(zhuǎn)矩點(s=sm, Tem=Tm)和額定點(s≈0.01~0.06, n≈n?)。曲線表明轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率呈非線性關(guān)系:轉(zhuǎn)差率較小時,轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)差率近似線性增加;達到臨界轉(zhuǎn)差率sm后,轉(zhuǎn)矩非線性下降。額定運行時轉(zhuǎn)差率小,轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速,特性表現(xiàn)為硬特性,即負載變化時轉(zhuǎn)速波動較小。
最大轉(zhuǎn)矩Tm和啟動轉(zhuǎn)矩Tst是重要性能指標(biāo): Tm對應(yīng)臨界轉(zhuǎn)差率sm,其表達式為Tm ∝ U?²,說明Tm與定子電壓平方成正比,對電壓波動敏感;sm與轉(zhuǎn)子電阻r'?成正比,與漏抗(x? + x'?)成反比,但Tm與r'?無關(guān)。Tm反映了電動機的過載能力,過載系數(shù)λT=Tm/TN一般取1.6~2.2(普通電機)。啟動轉(zhuǎn)矩Tst出現(xiàn)在s=1時,Tst ∝ U?²,且與漏抗成反比;通過增大轉(zhuǎn)子電阻(如繞線轉(zhuǎn)子電機轉(zhuǎn)子串電阻),可提高Tst,但過大會使最大轉(zhuǎn)矩點移出安全范圍。Tst與額定轉(zhuǎn)矩TN的比值為啟動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)kst,一般電機取1.0~2.0。
人為改變參數(shù)可調(diào)整機械特性: 例如降低定子電壓U?時,Tm和Tst減小,但臨界轉(zhuǎn)差率sm不變,導(dǎo)致啟動困難和過載能力下降;轉(zhuǎn)子串接電阻時,sm增大,Tm不變,可改善啟動性能,但特性變軟。這些調(diào)整影響電機的啟動、制動和調(diào)速性能。

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