三相绕线式异步电动机各种运行状态下的机械特性
原 理 简 述
机械特性是指其转速与转矩间的关系，一般表示为。由于三相异步电动机的机械特性呈非线性关系，所以函数表达式以转速为自变量，转矩为因变量，写为更为方便。又因转差率s也可以用来表征转速，而且用s表示的机械特性表达式更为简洁，所以对三相异步电动机一般用来表示机械特性，同时将作为横坐标，这样和原的图形是一致的。
一、三相异步电动机机械特性的表达式
三相异步电动机机械特性的表达式一般有三种：
1．物理表达式
其中为异步电机的转矩常数；为每极磁通；为转子电流的折算值；为转子回路的功率因数。
2．参数表达式
其中。
3．实用表达式
其中为最大转矩，为发生最大转矩时的转差率。
三种表达式其应用场合各有不同，一般物理表达式适用于定性分析与及间的关系，参数表达式可以分析各参数变化对电动机运行性能的影响，而实用表达式最适合用于进行机械特性的工程计算。
二、三相异步电动机的机械特性
1．固有机械特性
固有机械特性是指异步电动机在额定电压、额定频率下，电动机按规定方法接线，定子及转子回路中不外接电阻（电抗或电容）时所获得的机械特性，如图15-1所示。
图 15-1 三相异步电动机的固有机械特性
下面对机械特性上反映其特点的几个特殊点进行分析：
（1）起动点：其特点是：，，起动电流；
（2）额定运行点：其特点是：， ，；
（3）同步速点：其特点是：
，，，，
点是电动状态与回馈制动的转折点；
（4）最大转矩点：电动状态最大转矩点，其特点是：，；回馈制动最大转矩点，其特点是：，；由公式可以看出， 。
2．人为机械特性
由三相异步电动机机械特性的参数表达式可见，异步电动机的电磁转矩在某一转速下的数值，是由电源电压、频率、极对数及定转子电路的电阻、电抗、、、决定的。因此人为的改变这些参数，就可得到不同的人为机械特性。现介绍改变某些参数时人为机械特性的变化：
1 三相异步电动机的一般故障及处理办法
一、 电机绕组局部烧毁的原因分析及处理方法
1、由于电机本身的质量或者选用的形式和环境不相适应，加之环境中的酸、碱、盐等液体或气体的污染，电机内部进了水或其它有害液体，使得电机绕组绝缘受到浸蚀，从而使绕组线圈对地短路，或相间短路，或匝间短路，导致电机绕级局部损坏，
处理方法：（1）选择质量好的电机，尤其是要根据工作环境挑选合理的电机形式，在有有害液体或气体的环境下，挑选密封型的电机，在易燃、易爆环境中，应挑选防尘防爆电机。（2）检修和维护时注意搞好电机的每个部位的密封。如电机易漏、易浸入液体或污物的地方应做防护罩，或塗密封胶。（3）尽量改善工作环境，消除生产工艺和设备的跑、冒、滴、漏现象。（4）在恶劣环境中运行的电机要缩短小修和中修的周期，平时加强维护保养。
2、由于轴承损坏，转轴变形致使定、转子磨擦（俗称扫膛）引起铁芯温度急剧上升，烧毁槽绝缘，匝间绝缘，从而造成绕组线圈对地短路或匝间短路形成
放炮 。严重时，会使定子铁芯变形，转轴磨损、端盖报废等。轴承损坏的原因一般由以下原因造成：
（1）轴承装配不当，如在冷装时，不均匀地敲击轴承内圈，使转轴受损，致使轴承内圈与轴配合失去过盈量或过盈量变小，出现跑内圈现象，装电机端盖时不均匀地敲击导致端盖轴承室与轴承外圈过松而跑外圈。无论跑外圈还是跑内圈都会引起轴承运行温度急剧上升，而引起绕组过热以致烧毁。
（2）轴承在清洗时，或所加的油脂不干净，腔内留有微小的刚性物质，运行时轴承道受损引起温度升高烧毁轴承。
（3）电机维修后，定、转子由于转轴加工精度不够，致使轴承内、外圈不在一个切面上，引起轴承运行 吃别劲 而使温度升高，直到烧毁。
(4)电机长时间运行，本体运行温度升高，轴承的润滑油脂没有及时补充，引起轴承干磨，温度升高直到烧毁。另外不同的油脂混用、轴承本身的质量问题、长期停用，油脂变质等原因都可能因此而损坏电机。
山东科技大学电工电子实验教学中心
创新性实验研究报告
实验项目名称 三相异步电动机在各种运行状态下的机械特性
姓名 ________________ 学号 _____________________
手机 _______________ Email ___________________
专 业 _____________________ 班级 _________________
指导教师及职称―― _________
开课学期 ____ 至 ____ 学年—学期 提交时间 ______ 年 _____ 月 ______ 日 、实验摘要 通过对三相绕线式异步电动机在各个运行状态下的参数测量，绘制出机械特性曲线，加 深对三相异步电机的机械特性的了解。
、实验目的 研究三相线绕式异步电动机在各种运行状态下的机械特性，即在额定电压下并且励磁回
路电阻阻值为常数时转速与电磁转矩的关系即 T=f(n)，本次试验的转矩 T是公式
三、实验场地及仪器、设备和材料：
实验地点：J11-418电机实验室
设备和材料：型号 DD03名称导轨、测速发电机及转速表 1件
型号DJ23名称校正直流测功机 1件
型号DJ17名称 三相线绕式异步电动机 1件
型号D31 名称 直流电压、毫安、安培表 2件
型号D32 名称交流电流表 1件
型号D33 名称交流电压表 1件
型号D34-3名称单三相智能功率、功率因数表 1件 型号D42 名称三相可调电阻器 1件
型号D44 名称可调电阻器、电容器 1件
型号D51 名称波形测试及开关板 1件
四、实验内容 T 二955^ -(Uala -l：Ra)] n 计算所得 1、实验原理
① 电动状态工作时，电动机由电网吸收电能，变化成机械能以带动负载，
电动运行状态的特点是电动机转矩 T的方向与旋转的方向n相同；
② 三相异步电动机的转速高于同步速度 ns,即n>ns时，转差率s=(ns-n)/ns<0 ，
山东科技大学电工电子实验教学中心
创新性实验研究报告
实验项目名称 三相异步电动机在各种运行状态下的机械特性
姓名 ＿＿＿＿ 学号 ＿ ＿
手机 Email ＿
专 业 ＿ 班级 ＿ ＿ ＿
指导教师及职称 ＿＿ ＿ ＿ ＿
开课学期 至＿ 学年＿＿学期
提交时间 年 月 日
一、实验摘要
通过对三相绕线式异步电动机在各个运行状态下的参数测量，绘制出机械特性曲线，加深对三相异步电机的机械特性的了解。
二、实验目的
研究三相线绕式异步电动机在各种运行状态下的机械特性，即在额定电压下并且励磁回路电阻阻值为常数时转速与电磁转矩的关系即T=f(n)，本次试验的转矩T是公式)]([55.920aaaaRIIUPnT计算所得。
三、实验场地及仪器、设备和材料：
实验地点：J11-418 电机实验室
设备和材料：型号 DD03 名称 导轨、测速发电机及转速表 1件
型号 DJ23 名称 校正直流测功机 1件
型号 DJ17 名称 三相线绕式异步电动机 1件
型号 D31 名称 直流电压、毫安、安培表 2件
型号 D32 名称 交流电流表 1件
型号 D33 名称 交流电压表 1件
型号 D34-3 名称 单三相智能功率、功率因数表 1件
型号 D42 名称 三相可调电阻器 1件
型号 D44 名称 可调电阻器、电容器 1件
型号 D51 名称 波形测试及开关板 1件
四、实验内容 1、实验原理
