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1、7.1 异步电动机结构与工作原理异步电动机结构与工作原理7.2 三相异步电动机转子不转、转子绕组开三相异步电动机转子不转、转子绕组开路时的电磁关系路时的电磁关系第第 7 章章 异步电动机原理异步电动机原理7.3 三相异步电动机转子堵转时的电磁关系三相异步电动机转子堵转时的电磁关系7.4 三相异步电动机转子旋转时的电磁关系三相异步电动机转子旋转时的电磁关系7.5 三相异步电动机的功率与转矩三相异步电动机的功率与转矩7.6 三相异步电动机的机械特性三相异步电动机的机械特性7.7 三相异步电动机的工作特性三相异步电动机的工作特性7.8 三相异步电动机参数的测定三相异步电动机参数的测定一、异步电动机的
2、用途和分类一、异步电动机的用途和分类1.1.用途：非常广泛（工业、农业、民用）用途：非常广泛（工业、农业、民用） 2.2.分类分类 按定子相数分：单相异步电动机、三相异步电动机按定子相数分：单相异步电动机、三相异步电动机按转子结构分：按转子结构分：绕线式异步电动机绕线式异步电动机7.1 异步电动机结构与工作原理异步电动机结构与工作原理鼠笼式异步电动鼠笼式异步电动 机机 按有无换向器分：有换向器异步电动机按有无换向器分：有换向器异步电动机无换向器异步电动机无换向器异步电动机定子铁心定子铁心机座机座转子转子定子定子直直流流电电机机转转 轴轴转子铁心转子铁心转子绕组转子绕组（空气隙）定子绕组定子绕组
3、鼠笼式鼠笼式绕线式绕线式二、三相异步电动机的基本结构二、三相异步电动机的基本结构1.1.定子部分定子部分定子铁心：由导磁性能很好的硅钢片叠成定子铁心：由导磁性能很好的硅钢片叠成导磁部分。导磁部分。定子绕组：放在定子铁心内圆槽内定子绕组：放在定子铁心内圆槽内导电部分。导电部分。 机座：固定定子铁心及端盖，具有较强的机械强度和刚度。机座：固定定子铁心及端盖，具有较强的机械强度和刚度。2.2.转子部分转子部分 转子铁心：由硅钢片叠成，也是磁路的一部分。转子铁心：由硅钢片叠成，也是磁路的一部分。转子绕组转子绕组： 1 1）鼠笼式转子：转子铁心的每个槽内插入一）鼠笼式转子：转子铁心的每个槽内插入一根裸根
4、裸 导条，形成一个多相对称短路绕组。导条，形成一个多相对称短路绕组。 2 2）绕线式转子：转子绕组为三相对称绕组，）绕线式转子：转子绕组为三相对称绕组，嵌放在转子铁心槽内。嵌放在转子铁心槽内。 异步电动机的气隙是均匀的。大小为机械条件所能异步电动机的气隙是均匀的。大小为机械条件所能允许达到的最小值。允许达到的最小值。3.3.气隙气隙二、三相异步电机的结构二、三相异步电机的结构 绕线转子异步电机剖面图绕线转子异步电机剖面图 1 1转子绕组转子绕组 2 2段盖段盖 3 3轴承轴承 4 4定子绕组定子绕组 5 5转子转子 6 6定子定子 7 7集电环集电环 8 8出线盒出线盒1 1、定子、定子异步动
5、机的定子由定子铁心、定子绕组和基座三部分组成。异步动机的定子由定子铁心、定子绕组和基座三部分组成。定子冲片定子冲片定子线圈定子线圈2.2.按转子结构分：按转子结构分：绕线型异步电动机绕线型异步电动机鼠笼型异步电动机鼠笼型异步电动机下面是它主要部件的拆分图下面是它主要部件的拆分图。 右图是一台三相鼠笼型异步电右图是一台三相鼠笼型异步电动机的外形图。动机的外形图。鼠笼型转子鼠笼型转子铁心和绕组铁心和绕组结构示意图结构示意图三相绕线型三相绕线型转子结构图转子结构图3 3、气隙、气隙三、异步电动机的结构形式三、异步电动机的结构形式根据不同的冷却和保护方式：根据不同的冷却和保护方式：开启式开启式防护式防
6、护式封闭式封闭式防爆式防爆式四、三相异步电动机的基本工作原理四、三相异步电动机的基本工作原理XAZBCYn(1)(1)电生磁电生磁：三相对称绕：三相对称绕组通往三相对称电流产组通往三相对称电流产生圆形旋转磁场。生圆形旋转磁场。(2)(2)磁生电磁生电：旋转磁场：旋转磁场切割转子导体感应电切割转子导体感应电动势和电流。动势和电流。(3)(3)电磁力电磁力：转子载流：转子载流（有功分量电流）体在（有功分量电流）体在磁场作用下受电磁力作磁场作用下受电磁力作用，形成电磁转矩，驱用，形成电磁转矩，驱动电动机旋转，将电能动电动机旋转，将电能转化为机械能。转化为机械能。1.1.转动原理转动原理定子绕组通入三
7、相交流电流定子绕组通入三相交流电流定子绕组通入三相交流电流定子绕组通入三相交流电流旋转磁场旋转磁场旋转磁场旋转磁场切割转子绕组切割转子绕组切割转子绕组切割转子绕组转子绕组产生异转子绕组产生异转子绕组产生异转子绕组产生异步电势步电势步电势步电势转子中产生异步转子中产生异步转子中产生异步转子中产生异步电流电流电流电流转子电流与转子电流与转子电流与转子电流与磁场作用磁场作用磁场作用磁场作用产生电磁转矩产生电磁转矩产生电磁转矩产生电磁转矩运转运转运转运转四、三相异步电动机的基本工作原理四、三相异步电动机的基本工作原理2.2.转差率转差率 转差率转差率是异步电机的一个基本物理量，它反映是异步电机的一个基
8、本物理量，它反映电机的各种运行情况。电机的各种运行情况。 同步转速与转子转速之差与同步转速的比值称同步转速与转子转速之差与同步转速的比值称为转差率，用为转差率，用s s表示，表示，即：即： 转差率转差率是异步电机的一个基本物理量，它反是异步电机的一个基本物理量，它反映电机的各种运行情况。映电机的各种运行情况。 转子未转动时转子未转动时， 电机理想空载时电机理想空载时， 作为电动机，转速在作为电动机，转速在范围内变化，转差范围内变化，转差 负载越大，转速越低，转差率越大；反之，负载越大，转速越低，转差率越大；反之，转差率越小。转差率的大小能够反映电机的转速转差率越小。转差率的大小能够反映电机的转
9、速大小或负载大小。电机的转速为：大小或负载大小。电机的转速为： 额定运行时，转差率一般在额定运行时，转差率一般在0.010.06之间，之间，即电机转速接近同步速。即电机转速接近同步速。率率在在01范围内变。范围内变。3.3.异步电动机的三种运行状态异步电动机的三种运行状态 根据转差率的大小和正负根据转差率的大小和正负, ,异步电机有三种运行状态异步电机有三种运行状态机械能转变为电机械能转变为电能能电能和机械能电能和机械能变成内能变成内能电能转变为机电能转变为机械能械能能量关系能量关系制动制动制动制动拖动拖动电磁转矩电磁转矩转差率转差率转速转速外力使电机快速外力使电机快速旋转旋转外力使电机沿外力
10、使电机沿磁场反方向旋磁场反方向旋转转定子绕组接对定子绕组接对称电源称电源实现实现发电发电电磁制动电磁制动电动电动状态状态五、异步电动机的铭牌数据五、异步电动机的铭牌数据异步电动机的铭牌异步电动机的铭牌额定值关系有：额定值关系有：额定运行状态时加在额定运行状态时加在定子绕组上的线电压定子绕组上的线电压. .额定条件下转轴上额定条件下转轴上输出的机械功率。输出的机械功率。在额定运行状态下流在额定运行状态下流入定子绕组的线电流入定子绕组的线电流.额定运行时电额定运行时电动机的转速动机的转速.额定值额定值1.1.额定值额定值 三相异步电动机的定子部分在结构上和同步三相异步电动机的定子部分在结构上和同步
11、电动机的定子部分完全相同。电动机的定子部分完全相同。 对中、小容量的低压异步电动机，通常定子对中、小容量的低压异步电动机，通常定子三相绕组的六个出线头都引出，这样可根据需要三相绕组的六个出线头都引出，这样可根据需要灵活地接成灵活地接成“Y”“Y”形或形或“D”“D”形。形。A1 B1 C1A1 B1 C1 z2 x 2 y2z2 x2 y2D联结联结Y联结联结2.2.接线接线一、电磁物理过程一、电磁物理过程 7.2 异步电动机定子加电压、转子开路时异步电动机定子加电压、转子开路时的电磁关系的电磁关系二、主、漏磁通的分布二、主、漏磁通的分布异步电动机的旋转磁场异步电动机的旋转磁场二、主、漏磁通的
12、分布二、主、漏磁通的分布 主磁通同时交链定、主磁通同时交链定、转子绕组，其路径为：转子绕组，其路径为：定子铁心定子铁心气隙气隙转子转子铁心铁心气隙气隙定子铁心。定子铁心。主磁通起传递能量的作主磁通起传递能量的作用。用。 除了主磁通以外的磁通称为漏磁通，它包括槽除了主磁通以外的磁通称为漏磁通，它包括槽漏磁通、端漏磁通和高次谐波磁通。漏磁通只起电漏磁通、端漏磁通和高次谐波磁通。漏磁通只起电抗压降作用抗压降作用。漏磁通漏磁通主磁通主磁通三、感应电动势三、感应电动势1.1.主磁通感应电动势主磁通感应电动势定子感应电动势：定子感应电动势：转子感应电动势：转子感应电动势：电压变比（电势变比）：电压变比（电
13、势变比）：2.2.漏磁通感应电动势漏磁通感应电动势为定子绕组的漏电抗为定子绕组的漏电抗 励磁电流励磁电流i i0 0励磁电流分量励磁电流分量ior铁损电流分量铁损电流分量ioa产生磁通。产生磁通。它与磁通同相位，是无功分量。它与磁通同相位，是无功分量。产生铁心损耗。产生铁心损耗。在数值上，一般有在数值上，一般有ior i oa。用向量表示励磁电流用向量表示励磁电流励磁电流与主磁通的夹角励磁电流与主磁通的夹角称为铁损角。称为铁损角。它与磁通垂直，是有功分量它与磁通垂直，是有功分量。3.3.励磁电流励磁电流则主感应电动势也可以用阻抗压降来代替：则主感应电动势也可以用阻抗压降来代替： 为励磁阻抗为励
14、磁阻抗为励磁电阻为励磁电阻为励磁电抗为励磁电抗四、电压平衡方程式四、电压平衡方程式为励磁阻抗为励磁阻抗为励磁电阻为励磁电阻为励磁电抗为励磁电抗为定子绕组阻抗为定子绕组阻抗为定子绕组电阻为定子绕组电阻为定子绕组漏电抗为定子绕组漏电抗1 1.2 2.五、等值电路五、等值电路7.2 异步电动机定子加电压、转子开路时的异步电动机定子加电压、转子开路时的电磁关系电磁关系由于转子静止不动，定子磁动势切割转子的转速由于转子静止不动，定子磁动势切割转子的转速与切割定子的转速相同，因此转子电动势以及电流与切割定子的转速相同，因此转子电动势以及电流的频率也为的频率也为转子磁势的转速为：转子磁势的转速为：转向与定子
15、相同，因此定、转子磁势相对静止转向与定子相同，因此定、转子磁势相对静止 一、定、转子磁势相对静止一、定、转子磁势相对静止如异步电机的极对数为如异步电机的极对数为p p，电源频率为，则定，电源频率为，则定子磁动势的转速为：子磁动势的转速为：7.3 7.3 三相异步电动机转子堵转时的电磁关系三相异步电动机转子堵转时的电磁关系二、电磁物理过程二、电磁物理过程各磁动势分别为：各磁动势分别为：三、磁势平衡方程式三、磁势平衡方程式为定子磁动势中的励磁分量为定子磁动势中的励磁分量为定子磁动势中的负载分量为定子磁动势中的负载分量则则为异步电机的电流比为异步电机的电流比用电流形式表示的磁势平衡方程式为用电流形式
16、表示的磁势平衡方程式为 三、电动势平衡方程式三、电动势平衡方程式为励磁阻抗为励磁阻抗为励磁电阻为励磁电阻为励磁电抗为励磁电抗为定子绕组漏阻抗为定子绕组漏阻抗为定子绕组电阻为定子绕组电阻为定子绕组漏电抗为定子绕组漏电抗为转子绕组漏阻抗为转子绕组漏阻抗为转子绕组电阻为转子绕组电阻为转子绕组漏电抗为转子绕组漏电抗四、转子绕组的折算四、转子绕组的折算1.1.折算的定义折算的定义 将转子绕组用一个与定子绕组具有相同相数、将转子绕组用一个与定子绕组具有相同相数、相同的匝数和相同的绕组系数的等效绕组来代替。相同的匝数和相同的绕组系数的等效绕组来代替。2.2.折算原则折算原则: : 折算前后磁动势不变折算前后
17、磁动势不变, ,功率、损耗不变。功率、损耗不变。3.3.方法方法(1)(1)电流的折算电流的折算: : 折算前后磁势不变折算前后磁势不变(2)(2)电动势的折算电动势的折算(3)(3)阻抗的折算阻抗的折算折算前后功率、损耗不变折算前后功率、损耗不变同理，漏抗的折算为：同理，漏抗的折算为：总结：总结：4.4.折算后的基本方程式折算后的基本方程式五、转子堵转时的等效电路五、转子堵转时的等效电路转子堵转时的转子堵转时的T T型等效电路型等效电路1.1.转子堵转时的转子堵转时的T T型等效电路型等效电路五、转子堵转时的等效电路五、转子堵转时的等效电路转子堵转时的转子堵转时的“一一”型等效电路型等效电路
18、2.2.转子堵转时的转子堵转时的“一一”型等效电路型等效电路由于漏阻抗远远小于励磁阻抗由于漏阻抗远远小于励磁阻抗一、转子绕组的电势一、转子绕组的电势 转子以转速转子以转速n n旋转时旋转磁场相对于转子的转速旋转时旋转磁场相对于转子的转速为为 , ,转子绕组中的感应电势和电流的频率为：转子绕组中的感应电势和电流的频率为：转子旋转时的感应电势和漏电抗分别为：转子旋转时的感应电势和漏电抗分别为：7.4 三相异步电动机转子旋转时的电磁关系三相异步电动机转子旋转时的电磁关系二、定、转子磁势仍然相对静止二、定、转子磁势仍然相对静止 定子电流的频率为，定子磁势的转速为定子电流的频率为，定子磁势的转速为 转子
19、的转速为转子的转速为n n，转子电流的频率为，则转子，转子电流的频率为，则转子磁势的相对于转子的转速为：磁势的相对于转子的转速为： 转子相对于定子的转速为转子相对于定子的转速为: : 则转子磁势相对转速为：则转子磁势相对转速为： 因此，当转子旋转时，定、转子磁势仍然相对因此，当转子旋转时，定、转子磁势仍然相对静止。（磁势关系同堵转）静止。（磁势关系同堵转） 各磁动势分别为：各磁动势分别为：* *磁势平衡方程式磁势平衡方程式为定子磁动势中的励磁分量为定子磁动势中的励磁分量为定子磁动势中的负载分量为定子磁动势中的负载分量则：则：为异步电机的电流比为异步电机的电流比用电流形式表示的磁势平衡方程式为用
20、电流形式表示的磁势平衡方程式为 三、转子旋转时电磁物理过程三、转子旋转时电磁物理过程7.4 三相异步电动机转子旋转时的电磁关系三相异步电动机转子旋转时的电磁关系四、电动势平衡方程式四、电动势平衡方程式为励磁阻抗为励磁阻抗为励磁电阻为励磁电阻为励磁电抗为励磁电抗为定子绕组漏阻抗为定子绕组漏阻抗为定子绕组电阻为定子绕组电阻为定子绕组漏电抗为定子绕组漏电抗五、频率折算五、频率折算 用静止的转子代替旋转的转子使定、转子电路的用静止的转子代替旋转的转子使定、转子电路的频率相等。频率相等。 折算原则：折算原则：折算前后磁势的大小和相位不变。折算前后磁势的大小和相位不变。如果要保持磁势的大小和相位不变，必须
21、保证折如果要保持磁势的大小和相位不变，必须保证折算前后电流的大小和相位不变。算前后电流的大小和相位不变。 折算前转子电流为：折算前转子电流为： 等等式式右右边边分分子子、分分母母同同除除以以s s可可得：得：折算前后转子电流的大小和相位折算前后转子电流的大小和相位因此转子电流的大小和相位均未改变，磁势不变。因此转子电流的大小和相位均未改变，磁势不变。 转子回路的电阻由变为：转子回路的电阻由变为： 的物理意义：总的机械功率的等效电阻。的物理意义：总的机械功率的等效电阻。 转子回路的电阻由变为：转子回路的电阻由变为： 转子电流的大小和相位均未改变，磁势不变。转子电流的大小和相位均未改变，磁势不变。
22、 7.4 三相异步电动机转子旋转时的电磁关系三相异步电动机转子旋转时的电磁关系六、转子绕组的折算六、转子绕组的折算1.1.折算的定义折算的定义 相当于将转子绕组的相数相当于将转子绕组的相数 和有效匝数和有效匝数 变换为定子绕组的相数变换为定子绕组的相数 和有效匝数和有效匝数 。2.2.折算原则折算原则: :折算前后磁势不变折算前后磁势不变, ,功率、损耗不变。功率、损耗不变。3.3.方法方法(1)(1)电流的折算电流的折算: : 折算前后磁势不变折算前后磁势不变则则(2)(2)电动势的折算电动势的折算静止时静止时(3)(3)阻抗的折算阻抗的折算折算前后功率、损耗不变折算前后功率、损耗不变同理，
23、漏电抗的折算为：同理，漏电抗的折算为：七、经过频率折算、绕组折算后七、经过频率折算、绕组折算后1.1.异步电机的基本方程式为：异步电机的基本方程式为：2.2.异步电动机的异步电动机的T T型等效电路：型等效电路： 从等效电路分析可知从等效电路分析可知: :(3)(3)三相异步电动机的功率因数永远滞后。三相异步电动机的功率因数永远滞后。(4)(4)附加电阻不能用电感或电容来代替。附加电阻不能用电感或电容来代替。(5)(5)在等效电路中负载的变化是用转差率在等效电路中负载的变化是用转差率s s来体现的。来体现的。(1)(1)电机不转时，电机不转时，总机械功率为总机械功率为零零, ,电路处于短路状态
24、。电路处于短路状态。(2)(2)理想空载时，理想空载时，功率近似为零，电机相当于开路。功率近似为零，电机相当于开路。总机械总机械3 3、相量图、相量图 3 3、相量图、相量图 八、鼠笼转子八、鼠笼转子 相数为相数为根鼠笼条根鼠笼条每相绕组匝数为每相绕组匝数为每相绕组系数为每相绕组系数为1 1、异步电动机的功率和损耗、异步电动机的功率和损耗1.1.输入功率输入功率 定子铜耗定子铜耗 铁耗铁耗 2.2.电磁功率电磁功率 7.5 三相异步电动机的功率与转矩三相异步电动机的功率与转矩3.3.机械功率机械功率 转子铜耗转子铜耗 1 1、异步电动机的功率和损耗、异步电动机的功率和损耗机械损耗机械损耗 附加
25、损耗附加损耗 5.5.轴上输出功率轴上输出功率 4.4.电磁功率、转子铜耗和机械功率之间的关系为电磁功率、转子铜耗和机械功率之间的关系为 各种功率和损耗在各种功率和损耗在T T型等效电路的反映型等效电路的反映二、异步电动机的转矩二、异步电动机的转矩1.1.转矩平衡方程式转矩平衡方程式两边同时除以角速度两边同时除以角速度其中：其中：电磁转矩又等于：电磁转矩又等于：2.2.电磁转矩电磁转矩4.4.轴上输出转矩轴上输出转矩3.3.空载转矩空载转矩则可得：则可得：式中式中 为转矩常数。为转矩常数。 三、电磁转矩的物理表达式三、电磁转矩的物理表达式 三相异步电动机的主磁通三相异步电动机的主磁通 与转子电
26、流之间与转子电流之间存在耦合，从而导致异步电动机转矩控制的复杂性。存在耦合，从而导致异步电动机转矩控制的复杂性。而对于直流电机，转矩表达式而对于直流电机，转矩表达式 ： ，其主磁，其主磁通与转子电枢电流之间是解耦的，因而直流电机的通与转子电枢电流之间是解耦的，因而直流电机的转矩控制较为简单。转矩控制较为简单。上式说明异步电机的电磁转矩与一个极距范围上式说明异步电机的电磁转矩与一个极距范围内的最大磁通成正比，与转子电流成正比，与转子内的最大磁通成正比，与转子电流成正比，与转子的功率因数成正比，也即与转子电流中的有功分量的功率因数成正比，也即与转子电流中的有功分量成正比。物理表达式常用于定性分析。
27、成正比。物理表达式常用于定性分析。 三相异步电动机的三相异步电动机的机械特性机械特性是指电动机的转速是指电动机的转速与电磁转矩之间的关系，由于电机的转速与转差率与电磁转矩之间的关系，由于电机的转速与转差率之间存在一定的关系，所以异步电动机的机械特性之间存在一定的关系，所以异步电动机的机械特性通常用通常用 表示。表示。7.6 三相异步电动机的机械特性三相异步电动机的机械特性一、物理表达式一、物理表达式上式说明异步电机的电磁转矩与一个极距范围上式说明异步电机的电磁转矩与一个极距范围内的最大磁通成正比，与转子电流成正比，与转子内的最大磁通成正比，与转子电流成正比，与转子的功率因数成正比，也即与转子电
28、流中的有功分量的功率因数成正比，也即与转子电流中的有功分量成正比。成正比。物理表达式常用于定性分析。物理表达式常用于定性分析。二、参数表达式二、参数表达式由简化的等效电路可知：由简化的等效电路可知： 代入电磁功率的代入电磁功率的 计算公式中计算公式中1. 1. 公式推导公式推导电磁转矩电磁转矩2.2.电机的机械特性曲线电机的机械特性曲线或或 三相异步电动机的机械特性曲线三相异步电动机的机械特性曲线2.2.电机的机械特性曲线电机的机械特性曲线或或(1)(1)起动点起动点 2.2.电机的机械特性曲线电机的机械特性曲线或或(2)(2)同步点同步点 (3)(3)额定点额定点 (4)(4)临界点：临界点
29、： 最大电磁转矩最大电磁转矩临界转差率临界转差率 最大电磁转矩最大电磁转矩由由 可得，可得， 代入电磁转矩的计算公式可得最大电磁转矩代入电磁转矩的计算公式可得最大电磁转矩 称为临界转差率称为临界转差率正号时对应电动机状态，负号时对应发电机状态。正号时对应电动机状态，负号时对应发电机状态。由于由于 结论：结论：成反比。成反比。 * *最大电磁转矩和临界转差率均近似与最大电磁转矩和临界转差率均近似与 * *最大电磁转矩与转子电阻无关，临界转差最大电磁转矩与转子电阻无关，临界转差率与转子电阻成正比；率与转子电阻成正比； * *最大电磁转矩与电源电压的平方成正比，临最大电磁转矩与电源电压的平方成正比，
30、临界转差率与电压无关；界转差率与电压无关；* *过载倍数过载倍数 三、实用表达式三、实用表达式2. 2. 、 实用公式实用公式 1.1.公式：公式：由参数表达式可推得：由参数表达式可推得：7.6 三相异步电动机的机械特性三相异步电动机的机械特性如果已知异步电机的如果已知异步电机的，则可以计算出，则可以计算出根据求出的临界转差率根据求出的临界转差率sm和最大电磁转矩和最大电磁转矩T Tm，可以进行机械特性的计算。可以进行机械特性的计算。2. 2. 、 实用公式实用公式 四、异步电机的固有和人为机械特性四、异步电机的固有和人为机械特性 1 1、固有机械特性、固有机械特性 说明特性上的各特殊点说明特
31、性上的各特殊点 (1) (1)同步转速点同步转速点A A 同步转速点又称理想空载点，在该点处：同步转速点又称理想空载点，在该点处：s s=0=0，n n= =n n1 1，T T=0=0，E E2s2s=0=0，I I2 2=0=0，I I1 1= =I I0 0，电动机处于理，电动机处于理想空载状态。想空载状态。 (2) (2)额定运行点额定运行点B B 在该点处：在该点处：n n= =n nN N，T T= =T TN N，I I1 1= =I I1N1N，I I2 2= =I I2N2N，P P2 2= =P PN N，电动机处于额定运行状态。，电动机处于额定运行状态。 (3) (3)临
32、界点临界点C C 在该点处：在该点处：s=ss=sm m，T=TT=Tm m，对应的电磁转矩，对应的电磁转矩是电动机所能提供的最大转矩。是电动机所能提供的最大转矩。T Tm m是异步电是异步电动机回馈制动状态所对应的最大转矩。动机回馈制动状态所对应的最大转矩。 (4) (4)起动点起动点D D 在该点处：在该点处：s=1s=1，n=0n=0，T=TT=Ts s，I=II=Is s。1 1、固有机械特性、固有机械特性 四、异步电机的固有和人为机械特性四、异步电机的固有和人为机械特性 2 2、人为机械特性、人为机械特性（1 1）降低定子电压）降低定子电压U U1 1的人为特性的人为特性 最大电磁转
33、最大电磁转矩矩Tm和起动转矩和起动转矩Ts与定子电压的与定子电压的平方成正比，临平方成正比，临界转差率界转差率sm与定与定子电压无关，同子电压无关，同步转速不变。步转速不变。(2)(2)转子串对称电阻时的人为机械特性转子串对称电阻时的人为机械特性转子串电转子串电阻时电机的同阻时电机的同步转速以及最步转速以及最大电磁转矩不大电磁转矩不变，临界转差变，临界转差率与转子回路率与转子回路的总电阻成正的总电阻成正比。比。 (3)(3)定子电路串对称电阻或电抗定子电路串对称电阻或电抗 定子电路串定子电路串对称电阻或电抗对称电阻或电抗时异步电机的同时异步电机的同步转速不变，但步转速不变，但最大电磁转矩和最大
34、电磁转矩和临界转差率均减临界转差率均减小。小。 定义定义： 定、转子回路不串附加阻抗时的定、转子回路不串附加阻抗时的 一、转差率特性一、转差率特性 空载时，空载时，额定负载时，额定负载时， 7.7 三相异步电动机的工作特性三相异步电动机的工作特性二、效率特性二、效率特性p pFeFe和和p pm m为不变损耗，为不变损耗，p pcu1cu1和和p pcu2cu2以及以及p ps s为可变损耗，为可变损耗，与变压器相同，当不变损耗等于可以可变损耗时，与变压器相同，当不变损耗等于可以可变损耗时，效率最高。效率最高。7.7 三相异步电动机的工作特性三相异步电动机的工作特性三、功率因数特性三、功率因数
35、特性空载时，空载时，增大，而主要为增大，而主要为有功有功分量，故功率因数随分量，故功率因数随负载的增大而增加。负载的增大而增加。主要为无功分量，空载时异步电动主要为无功分量，空载时异步电动机机负载时，负载时，随的增大而随的增大而7.7 三相异步电动机的工作特性三相异步电动机的工作特性功功率因数很低，只有率因数很低，只有0.20.2左右。左右。四、转矩特性四、转矩特性随输出功率的增大而减小，随输出功率的增大而减小，微微上翘。微微上翘。7.7 三相异步电动机的工作特性三相异步电动机的工作特性五、定子电流特性五、定子电流特性空载时，空载时，大约额定电流的大约额定电流的202040%40%。负载时，负
36、载时， 随输出功率的增加随输出功率的增加7.7 三相异步电动机的工作特性三相异步电动机的工作特性而增大。而增大。7.7 三相异步电动机的工作特性三相异步电动机的工作特性三相异步电动机的工作特性一、空载实验一、空载实验通过空载实验可以测得异步电动机的励磁电阻通过空载实验可以测得异步电动机的励磁电阻、励磁电抗励磁电抗、机械损耗机械损耗和铁耗和铁耗pFe。 1 1、空载特性、空载特性I0、P0f( (U0) )如图所示。如图所示。7.8 三相异步电动机参数的测定三相异步电动机参数的测定2 2、机械损耗和铁耗的分离、机械损耗和铁耗的分离做曲线做曲线 由于电动机的机械损由于电动机的机械损耗耗p pm m
37、与定子电压无关，与定子电压无关，仅与转子的转速有关。仅与转子的转速有关。而异步电动机的转速变而异步电动机的转速变化很小，因此，机械损化很小，因此，机械损耗可近似看成是常数。耗可近似看成是常数。而铁心的铁耗与电压的而铁心的铁耗与电压的平方成正比，因此上式平方成正比，因此上式又可写成又可写成 曲线曲线 与纵坐标的交战即为机械损耗。与纵坐标的交战即为机械损耗。3 3、计算励磁参数、计算励磁参数由于空载时，转子支路可近似看成开路由于空载时，转子支路可近似看成开路，因此：因此：二、堵转实验二、堵转实验异步电机的堵转实验也即短路实验可测得异步异步电机的堵转实验也即短路实验可测得异步电机的短路阻抗、转子的电阻以及定子和转子的漏电机的短路阻抗、转子的电阻以及定子和转子的漏电抗。电抗。1 1、短路特性、短路特性Ik，Pk=f(Uk)2 2、短路参数计算、短路参数计算短路时的等效电路图短路时的等效电路图
