三相异步电动机的⼯作特性及测取⽅法
三相异步电动机的⼯作特性及测取⽅法*转速特性*定⼦电流特性*功率因数特性*电磁转矩特性*效率特性异步电动机的⼯作特性
在额定电压和额定频率运⾏的情况下，* 电动机的转速n、
* 定⼦电流I1、
* 功率因数cosΦ1、
* 电磁转矩Tem、
* 效率η等
与输出功率P2 的关系即U1 = UN，f = fn 时的
⼀.⼯作特性的分析(⼀) 转速特性
输出功率变化时转速变化的曲线n = f (P2)
转差率s、转⼦铜耗Pcu2 和电磁功率Pem 的关系式
负载增⼤时，必使转速略有下降，转⼦电势E2s 增⼤，
所以转⼦电流I2增⼤，以产⽣更⼤⼀点的电磁转矩和负载转矩平衡
因此随着输出功率P2的增⼤，
转差率s 也增⼤，则转速稍有下降，
所以异步电动机的转速特性为⼀条稍向下倾斜的曲线(⼆)定⼦电流特性
定⼦电流的变化曲线I1= f (P2)
定⼦电流⼏乎随P2按正⽐例增加(三)功率因数特性定⼦功率因数的变化曲线cosΦ1 = f(P2)(1)空载时
定⼦电流I1主要⽤于⽆功励磁，所以功率因数很低，约为0.1~ 0.2(2)负载增加时转⼦电流的有功分量增加，使功率因数提⾼，
(3)接近额定负载时功率因数达到最⼤
(4)负载超过额定值时
s 值就会变得较⼤，使转⼦电流中得⽆功分量增加，
因⽽使电动机定⼦功率因数⼜重新下降了(四)电磁转矩特性
电磁转矩特性Tem = f (P2) 接近于⼀条斜率为1/Ω的直线(五)效率特性异步电动机的效率为
当可变损耗等于不变损耗时，异步电动机的效率达到最⼤值
中⼩型异步电机的最⼤效率出现在⼤约为3/4的额定负载时
异步电动机的⼯作特性可⽤直接负载法求取，
也可利⽤等效电路进⾏计算*空载试验*励磁参数与铁耗及机械损耗的确定
通过空载试验可以测定异步电动机的励磁参数，
异步电动机的励磁参数决定于电机主磁路的饱和程度，
所以是⼀种⾮线性参数；
通过短路试验可以测定异步电动机的短路参数
异步电动机的短路参数基本上与电机的饱和程度⽆关，是⼀种线性参数⼀.空载试验与励磁参数的确定(⼀) 空载试验
教 案（首页）
授课班级 机电高职1002
授课日期
课题序号 3.2 授课形式 讲授 授课时数 2
课题名称 三相异步电动机的运行
教学目标 1．了解三相异步电动机运行时的电磁关系。
2．了解三相异步电动机的机械特性。
3．熟悉三相异步电动机的功率关系。
4．了解三相异步电动机的工作特性。
教学重点 1．了解三相异步电动机运行时的电磁关系。
2．了解三相异步电动机的机械特性。
教学难点 1．了解三相异步电动机运行时的电磁关系。
2．了解三相异步电动机的机械特性。
教材内容更
新、补
充及删减 无
课外作业 课后习题
教学后记 以实物展示学生容易接受
送审记录
盐城生物工程高等职业技术学校
课堂时间安排和板书设计
复习 5 导入 5 新授 60 练习 5 小结 5
一、电磁转矩
二、空载运行与负载运行
三、机械特性
1、起动转矩及起动过程
2、额定转矩
3、最大转矩
四、三相异步电机的工作特性
1、转速特性
2、定子电流特性
3、定子功率因数特性
4、电磁转矩特性
5、效率特性
课 堂 教 学 安 排
课题序号 课题名称 第 页 共 页
教学过程 主要教学内容及步骤
导入
新授
三相异步电动机空载运行时，转子的转速接近旋转磁场的转速，转子中的电流接近零。转轴上的负载增大后，电动机的转速下降，转差率增大，转子导体与旋转磁场间的相对运动速度加大，转子绕组中的电流增大，从电源输入的电功率也随之增大。电动机带不同负载时，电流、转矩、功率因数、效率等参数均不同，为了高效经济地利用电动机，需要掌握分析异步电动机性能的方法。异步电动机的工作特性是用好电动机的依据，因此熟悉异步电动机的运行性能，掌握常用的测试方法是很有必要的。
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三相异步电动机的机械特性、启动、制动与调速
作者：王峰
来源：《中国科技博览》2017年第35期
[摘 要]异步电动机具备许多的特性，其中包括结构简单、价格相对较低、维护方便等。所以，在电力拖动系统中经常能够看到异步电动机的身影。电子技术以及交流调速技术的不断发展和逐渐成熟，极大地优化了异步电动机的调速技能。到现在为止，在许多工业电气自动化领域中，异步电动机的电力拖动都得到了广泛运用。
[关键词]三相异步电动机；机械特性；启动；制动；调速
中图分类号：TP325 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）35-0038-01
1 三相异步电动机的机械特性
三相异步电动机的机械特性简单概括就是：在电动机的定子电压、频率还有绕组参数不变的情况下，电动机的转速或转差率与电磁转矩之间的关系，即n=f（T）或s=f（T）转速与转差率有某种程度上的对应关系。机械特性可以用函数来表示，也可以用曲线来表示。用函数表达机械特性曲线时有三种表达形式，包括物理表达式、参数表达式以及实用表达式。物理表达式描述的是异步电动机电磁转矩是如何产生的，可知是因为主磁通与转子有功电流互相作用得以产生的电磁转矩。参数表达式描述的是电动机和电源参数和电磁转矩的关系。应用这一关系式，能够很便捷地描述参数变化对电磁转矩以及人为特性的影响。实用表达式简单方便，有利于记忆，常常出现在工程计算中。三相异步电动机的机械特性包括固有机械特性和人为机械特性。固有机械特性指的是异步电动机在工作时达到额定电压和额定频率时，电动机按照正确的接线方式，在定子还有转子中没有外接电容电抗电阻时得到的机械特性曲线。人为机械特性指的是人为改变电源电压、电流频率、定子极对数以及定子与转子电路的电阻与阻抗能够得到的不同机械特性。用来反映过载能力和启动性能的两个非常主要的指标是电动机的最大转矩和启动转矩。电动机的过载能力、启动性能和最大转矩、启动转矩有相同的变化趋势。三相异步电动机的机械特性是以一条非线性曲线表现出来的。
第六章 三相异步电动机的电力拖动
§6-1 三相异步电动机的机械特性
机械特性是指电动机转速n与转矩T之间的关系，一般用曲线表示。欲求机械特性，先求T与n的数学关系式，称为机械特性表达式。有三种表达式：
一。三相异步电动机机械特性的三种表达式
（一） 物理表达式
此式清楚表明了T和 、cos 之间的关系，虽然 、cos 与n密切有关，但不能清楚反映T与n的关系。
（二） 参数表达式
电磁转矩
由异步电动机的近似等效电路，得
代入T的公式，即得参数表达式
考虑到n=(1－s)n0， ，即可由此式绘出异步电动机的机械特性曲线n=f(T)，如图6－1所示。
机械特性的参数表达式为二次方程，电磁转矩必有最大值，称为最大转矩Tm。
将表达式对s求导，并令 ，可求出产生最大转矩Tm时的转差率Sm
图6－1机械特性曲线
Sm称为临界转差率。代入T的公式则可得Tm的公式
式中正号对应于电动机状态，负号适用于发电机状态。
一般 ，故可得近似公式
可见：（1）当电动机参数和电源频率不变时，Tm ，而Sm与UX无关； （2）当电源电压和频率不变时，Sm和Tm近似与（X1＋ ）成反比；
（3）增大转子回路电阻 ，只能使Sm相应增大，而Tm保持不变。
最大转矩Tm与额定转矩TN之比称为过载倍数，也称过载能力，用KT表示：
一般异步电动机KT＝1.8～3.0。对于起重冶金机械用的电动机，可达3.5。
异步电动机起动时，n＝0，s＝1，代入参数表达式，可得起动转矩的公式
由此式可知，对绕线式异步电动机，转子回路串接适当大小的附加电阻，能加大起动转矩Tst，从而改善起动性能。
对于鼠笼式电动机，不能用转子串电阻的方法改善起动转矩，在设计电动机时就要根据不同负载的起动要求来考虑起动转矩的大小。起动转矩Tst与额定转矩TN之比，称为起动转矩倍数Kst：
