电机学05-三相异步机机械特性

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三相异步电动机的机械特性(精)

m m N
（3）启动点A Tst 为电动机 Tem Tst 。电动机工作在启动点A时n=0，s=1，的启动转矩或称堵转转矩。电动机的启动转矩必须大于电动机所带负载的转矩，电动机才能启动，因此，堵转转矩的大小是衡量电动机启动性能好坏的技术指标。由机械特性方程式知： 2
Tst
（4-6）由式可知：启动转矩 Tst 的大小与电源电压的平方成正比，同时也受转子电阻大小的影响。为了衡量电动机的启动性能， TN Tst 我们用电动机的启动转矩与额定转矩之比来表示。 T K Km 即被称之为启动转矩倍数，反映电动机的 T ， K 启动能力。一般在 1.8 m ～2.0之间。（4）额定点N n n P n n ,s s , T T 9 550 n n ， nN 由电动机工作在额定点时，铭牌可知，TN 可通过铭牌参数计算得到。额定工作点是希望的工作点。
m1PU1
2

由此进一步可知： ① 三相异步电动机的临界转差率S m 与电源电压U1无关，只与成正比，所以改变转子电动机自身的参数有关，且与转子电阻 R2 的大小（如在绕线型异步电动机转子电路中串接变阻器）电阻 R2 即可改变临界转差率 Sm 。无关。 ② 三相异步电动机的最大电磁转矩 Tm 与转子电阻 R2 因此，电动机转子电阻的大小不会影响电动机的最大转矩，只会影响产生最大转矩时的转差率。 ③ 最大电磁转矩 Tm 的大小与电源电压U1的平方成正比，而临界转差率 S m 却与电源电压无关。最大电磁转矩 Tm 与额定转矩 T m 的值在电动机技术数据资料中之比叫过载能力，即， T 可查到：一般异步电动机 m 在1.6～2.5之间，特殊用途的电动机（如起重、冶金用电动机）的 m 值在3.3～3.4之间。m 是异步电动机的一个重要参数，反映电动机承受负载波动的能力。

三相异步电机的转矩特性与机械特性

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Φ与转子电流I 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：22cos T T K I ϕ=Φ （5-4）其中 T 为电磁转矩 K T 为与电机结构有关的常数Φ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ϕ2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： 22122220()T sR U T K R sX '=+ （5-5）其中 T K '为常数 U 1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 1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 1和转子电阻R 2下，电动机的转矩T 与转差率n 之间的n n m (a) T =f (s )曲线关系曲线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，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。

29550N P T n =（5-6）式中P 2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 0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 。

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

三相异步电动机的转矩与机械特性

三相异步电动机的转矩与机械特性电磁转矩是三相异步电动机最重要的物理量之一。

而机械特性是它的主要特性之一。

一、三相异步电动机的转矩三相异步电动机的电磁转矩为：将代入上式则有：二、三相异步电动机的机械特性1、*固有机械特性：异步电动机在额定电压和额定电流下，用规定的接线方式，定子电路和转子电路不串接任何电阻或电抗时的机械特性称为固有机械特性（自然机械特性）。

可用四个特征点来描述固有机械特性：1.当T=0点,即抱负空载点（0，n0 ）其中：n0=60f1/p2.电机额定工作点（TN,nN）其中：TN=9.55PN/nN3.启动点（Tst,0），此时n=0,s=1,所以有：4.极值点（nm,Tmax）有：电机固有机械特性的两个重要指标：(1) 启动力量系数(2) 过载力量系数转矩-转差率特性表达式：2、人为机械特性：转变定子电压、电子电流频率、定子电路串入电阻或电抗、转子电路串入电阻或电抗时的机械特性称为电动机的人为机械特性。

1）降电源电压时的人为机械特性当U降低，n0及Sm不变。

Tmax正比于U2。

即在同一转差率的状况下，人为特性与固有特性的转矩之比等于电压的平方和之比。

因此，异步电动机对电压的波动特别敏感。

此外，电网电压下降，在负载转矩不变的状况下，将使电动机转速下降，转差率S增加，电流增大，引起电机发热或烧坏。

2）定子电路串入电阻或电抗时的人为机械特性与降低电源电压时的人为特性类似，所不同的是定子电路串电阻或电抗的最大转矩比直接降压时的最大转矩大些。

3）定子电路串入电阻或电抗时的人为机械特性与降低电源电压时的人为特性类似，所不同的是定子电路串电阻或电抗的最大转矩比直接降压时的最大转矩大些。

Tmax正比于1/f2，Sm正比与1/f，n0正比与f，Tst正比与1/f。

注：转变频率时要保证最大转矩不变，应使U/f不变，因此变频时要转变电压。

三相异步电动机的机械特性

三相异步电动机的机械特性
三相异步电动机的机械特性（1）转子机械特性转子是定子绕组中通过一对或几对磁极而产生旋转磁场，在转子导条轴上装有铁芯和滑环。

由于各种原因会使转子发生振动。

为了保证起动时的正常运行，要求转子机械特性曲线应与负载所需的机械特性曲线相符合。

三相异步电动机的机械特性（2）磁路机械特性当定子绕组通以直流电后，便产生感应电势，并随着转速增大而增大，同时转子也将感应出较强的交变磁场，这个磁场称为旋转磁场，它可分解成若干个正弦波，在空间形成闭合回路，并沿转轴作切割磁力线的运动。

三相异步电动机的机械特性

（1）降低定子端电压的人为机械特性
项目一认知与检测动车组电机
（2）转子回路串对称三相电阻的人为机械特性
T f (s) 曲线变换为 n f (T ) 曲线源自项目一认知与检测动车组电机
1、机械特性曲线分析
电动机的机械特性曲线上有四个重要特殊点：同步点、额定工作点、最大点与起动点。
1）额定转矩TN
TN
PN N
PN 103 2nN
9550 PN nN
60
2）最大转矩Tm 3）起动转矩Tst
项目一认知与检测动车组电机
2、固有机械特性
三相异步电动机的固有机械特性是指电动机工作在额定电压和额定功率下，定子绕组按规定方式联接，定子和转子电路不外接电阻等其它电路元件，由电动机本身固有的参数所决定的机械特性。
项目一认知与检测动车组电机
3、人为机械特性
人为地改变异步电动机定子电压U1、电源频率f1、定子极对数P、定子回路电阻或电抗、转子回路电阻或电抗中的一个或多个参数，所获得的机械特性，称为人为机械特性。
动车组电机与电器装调
项目一认知与检测动车组电机
1
子项目1 认知与检测通用电机
任务2 认知与检测交流电机
知识要点：
4
一、三相异步电动机的结构
二、三相异步电动机的工作原理
三、三相异步电动机的铭牌数据
四、三相异步电动机的机械特性
6
项目一认知与检测动车组电机
四、三相异步电动机的机械特性
电动机的 n f (T ) 曲线称为电动机的机械特性曲线。

三相异步电动机的机械特性

空载时损耗占比例大，效率低；随P2增加，增加，当负载过大，铜损耗增加快，使效率下降，如图所示。
2023年8月26日星期六
§4－5 三相异步电动机的机械特性
效率曲线和功率因数曲线都是在额定负载附近达到最高，因此合理选用电动机容量时，对电动机的寿命、功率因数和效率都有很实际的意义。 5、功率因数特性cos1=f(P2)
§4－5 三相异步电动机的机械特性
本节要点：一、三相异步电动机的工作特性二、机械特性：n = f ( T ) ㈠固有机械特性曲线分析㈡人为机械特性三、运行性能 1、运行状态 2、启动转矩倍数
3、过载能力 4、异步电动机机械特性的结论
2023年8月26日星期六
§4－5 三相异步电动机的机械特性
原因：是静止的转子导体与定子旋转磁场之间的相对切割速度很大（n1）。将产生很大的I2，使定子电流也增大。但由于转子绕组的功率因数cosφ2很小，由于Tst=CTφI2cosφ2，故启动转矩并不很大。
只有当Tst达到一定值时，电动机才能启动。
Tst>TL ，将 S = 1代入T公式，即可得Tst 的表达式。
2023年8月26日星期六
§4－5 三相异步电动机的机械特性
⑵额定运行点（TN、nN） TN = 9.55 PN/nN
⑶临界工作点（Tm、nm）当S = Sm 时，电磁转矩达到最大
值。
Sm ∈( 0.04，0.14 ) ⑷同步点（0、n1）
n = n1
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§4－5 三相异步电动机的机械特性
2023年8月26日星期六
§4－5 三相异步电动机的机械特性
2、转矩特性T=f(P2) 空载时P2=0，电磁转矩T等于空载转矩 T0。随着P2的增加，已知T2=9.55P2/n，如n基本不变，则T2为过原点的直线。考虑到P2增加时，n稍有降低，故 T2=f(P2)随着P2增加略向上偏离直线。在T=T0+T2式中。T0很小，且为常数。所以T=f(P2)将比平行上移T0数值，如图所示。

三相异步电动机机械特性

步电动机转子绕组中串入电阻 Rpa 则启动转矩 Tst 将发生变化，Sm也会发生变化，而最大转矩 Tm 不变，人为机械特性曲线如图5.4所示。由图
可见，在一定范围内增加转子电阻，可以增
加电动机的启动转矩 Tst ，所以起重机械上大
多采用绕线式异步电动机。但若是串接某一
数值的电阻使T T 后，再继续增大转子电阻，
工作点。
2．人为机械特性
所谓三相异步电动机的人为机械特性是指：人为地改变电动机的某些参数或电源电压大小而得到的机械特性，人为机械特性的目的是为了获得所需的拖动性能。由上述内容可知，改变电动机转子绕组中电阻的大小或改变电源电压的高低，其机械特性都将发生改变，下面
着重讨论这两种常用的人为机械特性。
2
（4-2）
电磁转矩为
Tem
Pem 1
m1I2 2
R2 s
2f1
p
m1 pU12
R2 s
2f1
R1
R2 s
2
X1 X 2
2
（4-3）
可见，（4-3）方程，它清楚地表示了异步电动机电磁转
矩、转差率与电动机各参数之间的关系，下面我们就从这个公
式出发，分析三相异步电动机的固有特性及人为机械特性。
（4-1）式中 CT——转矩常数
Tem
CT
1I
' 2
cos 2
上式表明电动机的电磁转矩与主磁通成正比，与转子电流
的有功分量成正比，从物理概念上反映了Tem、
I
' 2
cos2、Φ1
三者的关系，并符合左手定则。
二、电磁转矩的参数表达式
转子电流折算值为
I 2
U1
R1

三相异步电动机的机械特性

结论：降低U1后的人为机械特性，仍然通过固有机械特性的同步点，即：同步点保持不变。
1. 降低定子端电压U1的人为机械特性
2）最大转矩点
横坐标Tm ：
最大转矩Tm与定子端电压U1的平方成正比，降低U1之后，最大转矩Tm的值大幅度减小。
纵坐标nm： nm=n1(1-sm) =n1(1-R2/X2)
用平滑曲线连接这三个坐标点，就得到了降低定子端电压U1的人为机械特性。
1.降低定子端电压U1的人为机械特性
降低电压U1对电动机运行性能的影响：
TL1 TL2
1）最大转矩Tm和启动转矩Tst 都大幅度减小，过载能力λ和启动能力Kst都显著降低。如果U1降低得太多，可能会因为Tst<TL而无法启动，也可能会因为Tm<TL而堵转。
长期欠压过载运行，电动机绕组的温升会超过允许值而损害绕组的绝缘，甚至会烧毁绕组。
电动机的电气控制电路要设置欠电压保护：
1）电动机通常由接触器控制。接触器在其线圈电压下降到 85%UN时，会自动释放而切断电路，自带欠压保护功能。 2）低压断路器上有失压脱扣器，在低电压时会自动跳闸，有欠压失压保护功能。 3）有时需要设置专门的欠电压继电器作欠压保护。
TL1 TL2 TL3
TL4
可采取的措施2：
电动机的固有机械特性
√ 换一台启动转矩Tst大于TL3，额定转矩TN与TL3相当的电动
机，带动TL3重新启动。
运行情况：
TN ≈ TL3，电动机会运行在额定状态附近，运行性能好。
★通过固有机械特性判断电机运行情况
参考答案4：
电动机带负载TL4不能启动，绕组很快就会烧毁。
第1步：从产品目录中查出电动机的外部参数值，计算出Tm和sm的值，代入实用表达式，得到T = f ( s )。在转差率s的取值范围内，计算出电动机若干个运行点的（s，T）坐标值。

三相异步电动机的机械特性与作业状况

三相异步电动机的机械特性与作业状况1．机械特性（1）电磁转矩异步电动机的电磁转矩是由旋转磁场与转子电流互相效果发作的，即（2）固有机械特性三相异步电动机的机械特性是指在定子电压、频率等参数固定的条件下，电磁转矩T与转速n（或转差率s）之间的函数联络。

其T—s曲线（也即T—n曲线）如图所示。

B点为额外作业点，其电磁转矩与转速均为额外值，其间TN称为额外电磁转矩，它是电动机轴上股动额外负载时的作业状况A点n=n1,T=0为志趣空载作业点。

C点为电磁转矩的最大点，它对应的TM称为最大转矩，它标了解电动机的过载才调。

D点n=0，是起动点，它对应的TN称为起动转矩，它标了解电动机的起动才调。

2．作业状况三相异步电动机的固有机械特性广泛于T—n坐标平面的四个象限。

在电动汽车的沟通电力驱动体系作业时，在拖动各种纷歧样负载的条件下，若改动三相异步电动机电源电压的巨细、相序或频率，三相异步电动机就会在四个象限的各种纷歧样作业状况下作业。

1。

电机学异步电动机的机械特性和工作特性

1．异步电动机的机械特性（见图7-1）
(1)异步电动机的机械特性异步电动机的机械特性可用下式近似地表示：
当s比Smax小得多时，则上式可简化为
式中M——电动机转矩，M·m
Mmax——最大转矩，N·m;
s，Smax——转差率和临界转差率。

(2)负荷转矩Mf=9555P2/n
式中M f——负荷转矩，N·m;
P2——电动机输出功率（即轴上输出功率），kW;
n——电动机转速，r/min。

负荷转矩特性一般有恒功率、恒转矩、平方转矩、递减功率、负转矩五种。

对于各种负荷转矩，电动机的轴上输出功率与转速的关系，见表7-1。

(3)电动机额定转矩
式中M e——电动机额定转矩，N·m;
P e——电动机额定输出功率，kW;
P j——电动机机械损耗，通常可取P j=0. O1P e，kW;
n1——同步转速，r/min；
s——转差率。

2．异步电动机的工作特性(见图7-2)
工作特性一般是指电动机在额定电压和额定频率下运行时，转子转速咒、电磁转矩M、功率因数cos 、效率η和定子电流I1等随输出功率P2而变化的关系。

图7-2中以标么值表示普通异步电动机典型的工作特性曲线。

由图可得出以下几点。

①异步电动机的转速基本上与负荷大小无关，在不超出满载范围内运行时，转速基本不变。

②轻负荷时，功率因数和效率很低，SC C2692AC-40而当负荷增大到大于50%以上额定值时，功率因数和效
率变化很少。

③电磁转矩M和定子电流Il随负荷增大而增大。

三相异步电动机的机械特性

三相异步电动机的机械特性
1.三相异步电动机的电磁转矩
三相异步电动机的转矩:
三相异步电动机的转矩是由旋转磁场的每极磁通Φ与转子电流I2相互作用而生成的。

它与Φ和I2 的乘积成正比，此外，它还与转子电路的功率因素cosφ2 有关。

转矩表达式：
式中，K——与电动机结构参数、电源频率有关的一个常数；
U1，U ——定子绕组相电压，电源相电压；
R2——转子每相绕组的电阻；
X20——电动机不动（n＝0）时转子每相绕组的感抗。

2.三相异步电动机的固有机械特性
固有机械特性：
异步电动机在额定电压和额定频率下，用规定的接线方式，定子和转子电路中的不串联任何电阻或电抗时的机械特性称为固有（自然）机械特性。

电动机的抱负空载转速：
额定转矩及额定转差率：S=(N1-N2)/N1
转矩－转差率特性的有用表达式，即规格化转矩－转差率特性。

3.三相异步电动机的人为机械特性
人为机械特性：
异步电动机的机械特性与电动机的参数有关，也与外加电源电压、电源频率有关，将关系式中的参数人为地加以转变而获得的特性称为异步电动机的人为机械特性。

电压U的变化对抱负空载转速no和临界转差率Sm不发生影响，但最大转矩Tmax与U2成正比，当降低定子电压时，no和Sm不变，而Tmax大大减小。

在同一转差率状况下，人为特性与固有特性的转矩之比等于电压的平方之比。

因此在绘制降低电压的人为特性时，是以固有特性为基础，在不同的S处，取固有特性上对应的转矩乘降低电压与额定电压比值的平方，即可作出人为特性曲线：
在电动机定子电路中外串电阻或电抗后，电动机端电压为电源电压减去定子外串电阻上或电抗上的压降，致使定子绕组相电压降低。

三相异步电动机的机械特性

三相异步电动机的机械特性ppt xx年xx月xx日contents •介绍•三相异步电动机的工作原理•三相异步电动机的结构•三相异步电动机的机械特性•三相异步电动机的调速•三相异步电动机的优缺点•应用和发展趋势•参考资料目录01介绍三相异步电动机广泛应用于各种工业和商业场合，如泵、风扇、机床等。

理解三相异步电动机的机械特性对于掌握其性能、应用和控制具有重要意义。

背景和目的1电机概述23三相异步电动机是一种交流电机，其转子转速与旋转磁场速度存在差异。

电动机的定子和转子由铁芯和绕组组成，通过三相交流电驱动。

转子在旋转磁场的作用下产生感应电流，该电流在磁场中产生转矩，使电机旋转。

三相异步电动机根据冷却方式可分为开启式、防护式和封闭式三种类型。

根据电源频率和转速的不同，电动机还可以分为普通电动机和变频电动机。

电机分类02三相异步电动机的工作原理03旋转磁场的转速称为同步转速，它与电源频率及电动机的极数有关。

工作原理概述01三相异步电动机是利用旋转磁场与三相定子绕组相互作用产生电磁转矩驱动电动机运转的。

02旋转磁场的磁极与三相定子绕组之间的相互作用是异步电动机的主要工作原理。

定子是电动机的静止部分，由机座、定子铁芯和定子绕组构成。

定子铁芯由硅钢片叠压而成，以减少磁滞损耗和涡流损耗。

定子绕组是电动机的电路部分，由三个在空间互差120°的绕组组成，一般接成星形或三角形。

定子转子转子铁芯也是由硅钢片叠压而成，以减少磁滞损耗和涡流损耗。

转子绕组是电动机的电路部分，通入电流后会产生磁场，与旋转磁场相互作用产生电磁转矩。

转子是电动机的旋转部分，由转子铁芯、转子绕组和转轴构成。

旋转磁场旋转磁场是三相异步电动机的主要工作原理之一，它与三相定子绕组相互作用产生电磁转矩驱动电动机运转。

旋转磁场的磁极与三相定子绕组之间的相互作用是异步电动机的主要工作原理。

旋转磁场的转速与电源频率及电动机的极数有关，而与电动机的转矩及负载大小无关。

三相异步电动机特点

三相异步电动机特点
一、引言
三相异步电动机是现代工业生产中最常见的电动机之一，其结构简单、可靠性高、使用寿命长等优点使其广泛应用于各个领域。

本文将详细
介绍三相异步电动机的特点。

二、基本结构
三相异步电动机由定子和转子两部分组成。

定子包括定子铁心、定子
线圈和端盖等部分，转子则由转子铁心和导体组成。

三、工作原理
三相异步电动机的工作原理是利用交变磁通在定子线圈中感应出交变
电势，从而在定子线圈内形成旋转磁场，使得转子在磁场作用下旋转。

四、特点
1.结构简单：三相异步电动机的结构非常简单，只需要一个旋转部件和一个固定部件即可完成。

因此它的制造成本比较低，容易维护。

2.可靠性高：由于其结构简单，所以故障率比较低。

同时，它不需要刷子等易损件，因此寿命长。

3.启动扭矩大：三相异步电动机具有较大的启动扭矩，在启动时可以承受较大的负载。

4.转速稳定：三相异步电动机的转速稳定，不会因负载变化而产生明显的波动。

5.效率高：三相异步电动机的效率比较高，一般在85%以上。

6.适应性强：三相异步电动机适用于各种不同负载和工作环境，广泛应用于各个领域。

五、应用领域
由于其特点，三相异步电动机被广泛应用于各个领域。

它可以用于驱动各种设备和机器，如水泵、风扇、压缩机、输送带等。

同时，在制造业中也是重要的驱动力源。

六、结论
综上所述，三相异步电动机具有结构简单、可靠性高、启动扭矩大、转速稳定、效率高和适应性强等特点。

这些优点使得它成为现代工业生产中最常见的电动机之一。

三相异步电机的机械特性

磁路
电流 I
磁通 φ
电动势 E
磁通势 F
电压降 U=IR 磁压降
电阻 R
磁阻 Rm Hl F Rm
欧姆定律
磁路欧姆定律
I U(E) R
F(NI )
Rm
AC
涡流：线圈中通交流时，产生的磁通是交变的。因此，不仅要在线圈中产生感应电势，而且在铁心内也要产生感应电势和感应电流，这种感应电流就叫做“涡流”。
直流电机的用途
采用直流电源（干电池、蓄电池）的电机输出同样的力矩，要比交流电机小得多
（生活中需要电动机，又使用电池的便携产品）
热水器水泵电机、汽车散热风扇、电脑风扇、收录机电机、USB 吸尘器、电动自行车、飞机、剔须刀、VCD、激光扫描仪、激光打字机、电动玩具、振动功能……
大型轧钢机、大型精密机床、矿井卷扬机等严格要求线速度一致的地方；
T
K
SR2U12R22 SX 20 2KSR2U 2
R22 SX 20 2
5.27
U,U1---定子绕组相电压，电源电压；
R2------转子每相绕组的电阻；
X20-----n=0时转子每相绕组的感抗；
K-------三相异步电动机的转矩常数。K
m1P
2f1
选择合适的电机型号
第五章交流电动机的工原理及特性
电动机铭牌上的额定数据型号如Y90S-4 额定功率PN (输出的机械功率) 额定电压 UN (220/380V △/Y) 额定频率f (50HZ) 额定电流IN (10.35/5.9A △/Y) 额定转速nN (额定转差率SN) 工作方式 (定额：连续,短时重复,短时 ) 温升(或绝缘等级) 电动机重量
因此选用高速电机较为经济.如极对数P＝1或2

第五节三相异步电动机的机械特性

（5）除风机型负载（随着转速的下降，风机型负载转矩
电急剧减少，从而使电动机驱动转矩与风机型负载转矩达到新
的平衡）外，一般负载不能在非稳定运行区工作。（6）电动机空载运行时P2=0，空载电流I0占额定电流的 20％~35％，cosφN<0.2。
转子电路中串接对称电阻时的人为机械特性
三、运行性能
1．运行状态在机械特性曲线上，反映电动机工作性能的特殊工作点如下：
（1）理想空载点a 此时n=n0，s=0，T=0，转子电流I=I0。
（2）最大转矩点b 此时s = sm，T=Tm。如果负载转矩大于最大转矩，则电动机会因带不动负载而停转，即转子堵住。
（3）启动工作点此时n= 0，s = 1，T=Tst，只有当Tst大于负载转矩时，
电动机才能启动。此时启动电流可达额定电流的4~7倍。（4）额定工作点此时n= nN， T=TN。电动机带动额定负载运行，额
定转差率为s =0.015~0.05，可见，由空载到满载运行，电动机的转速变化
不大。
2．启动转矩倍数启动转矩Tst是衡量电动机起动性能好坏的重要指标，通常用起动转矩倍数λst表示，即
第五节三相异步电动机的机械特性
1．理解三相异步电动机的工作特性。 2. 掌握三相异步电动机机械特性的分析方法。 3．理解三相异步电动机的运行性能。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 一、三相异步电动机的工作特性
转速特性n=f（P2）
转矩特性Tem=f（P2）
定子电流特性I1=f (P2) 效率特性 η=f（P2）功率因数特性cosφ1=f(P2)
三相异步电动机的工作特性曲线
二、机械特性
1．固有机械特性分析
电动机一般都工作在稳定区

三相异步电动机械特性及各种运行状态

n
n0
a1
O
T
－n0
机械功率Pm
第十章异步电动机的电力拖动
(2) 转子反向的反接制动 ——下放重物
① 制动原理
n
定子相序不变，转子电路串联对称电阻 Rb。低速提 a 点惯性 b 点(Tb＜TL)，升重物
n↓ c 点 ( n = 0，Tc＜TL )
n0
a
b
e TL
Oc
1 T
在TL 作用下 M 反向起动
由参数表达式可知，改变定子电压U1、定子频率f1、极对数p、定子回路电阻 r1和电抗x1、转子回路电阻r2ˊ和电抗 x2ˊ，都可得到不同的人为机械特性。
（1）降低定子电压的人为机械特性
在参数表达式中，保持其它参数不变，只改变定子电压U1的大小，可得改变定子电压的人为机械特性。
讨论电压在额定值以下范围调节的人为特性（为什么？）
Pe = m1—I2'—2 R定2'子＋s 发Rb出'＜电0功率，向电源回馈电能。
Pm=
(1－s ) ——
轴Pe上＜输0入机械功率(位能负载的位能)。
PCu2 = Pe－Pm
|Pe | = |Pm|－PCu2
—— 机械能转换成电能(减去转子铜损耗等)。
第十章异步电动机的电力拖动
制动效果 Rb →下放速度。
第十章异步电动机的电力拖动
(3) 能耗制动过程 —— 迅速停车 2
① 制动原理
b
n
a1
制动前：特性 1。
制动时：特性 2。
a 点惯性 b 点 (T＜0，制动开始)
O TL
T
n↓ 原点 O (n = 0，T = 0)，制动过程结束。

电机学三相异步电动机的机械特性及ppt课件

T
13
二、人为机械特性：据参数表达式知，T与一定转速
下的定子电压 U1，电源频率 f1 ，极对数p，电机
定转子参数有关。人为地改变某些参数可以获得
人为机械特性：
T
m1 0
[(R1
R2
U12R2 / s / s)2 (X1
X
' 2
)
2
]
0
2n0
60
2f1
p
14
1、降低电源电压 U1 ：最大转矩和起动转矩与电源
X
' 2
)
2
]
起动转矩倍数：
K
＝Tst
st
Te
，只有当Kst 1 时，
电机才能起动。
9
三、实用表达式：一般电机产品目录中，有些参数没有，
用参数表达式不方便，因此将T的参数表达式除以Tm参数表达式，并代入Sm值，有
T＝
2Tm (1
sm
R1 R2'
)
s sm
sm s
2sm
R1 R2'
(当忽略定子电阻时。)
U12
R12
(X1
X
' 2
)
2
]
sm
R2'
X1
X
' 2
(R1
X1
X
' 2
)
Tm
m1U12 20 ( X1
X
' 2
)
7
特点：
1、当各参数及电源频率不变时，临界转差率与定子
相电压无关；而
Tm
U
2 1
。
2、当 f1 及U1 不变时，临界转差率和最大电磁转矩

第23讲三相异步电动机的机械特性

或改写为：
T 2Tm sm s
s sm
又因为：TN

9550
PN nN
及 Tm TN
，当s=sN，T=TN，代入上式公式化简得：
sm sN 2 1
如果知道人为机械特性的运行点，可将任意T和s代入上式公式化简得：
T TN 2 T 2
Tm TN sm s
不变，电动机不能长期运行，否则会烧坏 0 0.25Tm 0.64Tm
Tm T
电动机。
四、人为机械特性
分析如下：电源电压U1降低时，电动机转速
不变，机械特性发生变化，电动机的电流I1、I2 将下降，电动机减速运行，转差率s增大，转子电流也随sE2增大而上升，在T=TL以前，电动机继续减速，直到T=TL（s=sx)，达到新的平衡。
三、机械特性的实用表达式
由电磁转矩和最大电磁转矩，得到：
T p
3U12 R2 / s
2 f1
( R1

R2
/
s)2

( X1

X
' 2
)2
T Tm

2R2 [R1 R12 ( X1 X2 )2 ]
s[( R1

R2 s
)2

( X1

X 2
)2
]
三、机械特性的实用表达式
1I2
cos2

CTj1 I 2
cos2
一、机械特性表达式
说明：
CTj

3 pN2kdp2 2
为异步电动机的转矩系数；
（二）机械特性的参数表达式
T

3I22
R2 s

电机学05-三相异步机机械特性

三相异步电动机的机械特性(精)

三相异步电机的转矩特性与机械特性

三相异步电动机的转矩与机械特性

三相异步电动机的机械特性

三相异步电动机的机械特性

三相异步电动机的机械特性

三相异步电动机机械特性

三相异步电动机的机械特性

三相异步电动机的机械特性与作业状况

电机学 异步电动机的机械特性和工作特性

三相异步电动机的机械特性

三相异步电动机的机械特性

三相异步电动机特点

三相异步电机的机械特性

第五节 三相异步电动机的机械特性

三相异步电动机械特性及各种运行状态

电机学三相异步电动机的机械特性及ppt课件

第23讲 三相异步电动机的机械特性

电机学异步电动机的机械特性和工作特性

第五节三相异步电动机的机械特性

第23讲三相异步电动机的机械特性