三相異步電動機在電動運行狀態(tài)下的機械特性

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。‌