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其测试方法
二、工作特性的求取
异步电动机的工作特性可以通过直接给异步电动机带负载测 得，即直接负载法；也可以利用等效电路计算而得。
直接负载试验是在电源电压为额定电压、额定频率的条件 下，给电动机的轴上带上不同的机械负载，加负载到额定值的 5/4，然后减少负载到额定值的1/4，测量不同负载下的输入功
率 P1 、定子电流 I1 、转速n，然后计算出不同负载下的功率因
7.7 三相异步电动机的工作特性及其 测取方法
异步电动机的工作特性: 指 U1 U N 、f1 f N 时电动机
的转速 n、定子电流 I1、功率因数 cos1、电磁转矩 T 、
效率η等与输出功率P2的关系。
7.7 三相异步电动机的工作特性及其测取方法
一、工作特性的分析
1、转速特性
异步电动机在额定电压和额定频率下，输出功率变
数cos1 、电磁转矩 T 及效率 等，并画成曲线。
二、工作特性的求取
异步电动机在额定电压下从空载到额定负载时气隙磁场不 变，所以认为励磁阻抗是常数；
在电动机漏磁通的磁路中，存在很大气隙，一般认为都是 线性的，所以认为漏电抗也是常数。
在异步电动机等效电路中的参数，在额定电压和额定频率 下基本是不变的。
稳定运行时异步电动机的转矩方程为 T T0 T2 因为输出功率 P2 T2
所以 T T0 P2
特点：
T T0 P2
• 当电动机空载时，电磁转矩 T T0 。 •负载增加， P2 增大，机械角速度Ω变化不大， 电磁转矩 T 随 P2 的变化近似地为一条直线。（不 超过额定值）
5、效率特性
I1 I0 I2
特点： I1 I0 I2
• 空载时，转子电流基本上为零，此时的定子电流
三相鼠笼异步电动机的工作特性实验报告
a三相鼠笼异步电动机的工作特性实验报告异步电机实验报告课程名：电机学与电力拖动姓名：李静怡学院：电气工程学院班级：电气1108班学号：11291240 指导老师：郭芳1三相鼠笼异步电动机的工作特性一、实验目的1、掌握用日光灯法测转差率的方法。
2、掌握三相异步电动机的空载、堵转和负载试验的方法。
3、用直接负载法测取三相鼠笼式异步电动机的工作特性。
4、测定三相鼠笼式异步电动机的参数。
二、预习要点 1、用日光灯法测转差率是利用了日光灯的什么特性？2、异步电动机的工作特性指哪些特性？3、异步电动机的等效电路有哪些参数？它们的物理意义是什么？4、工作特性和参数的测定方法。
三、实验项目 1、测定电机的转差率。
2、测量定子绕组的冷态电阻。
3、判定定子绕组的首末端. 4、空载实验。
5、短路实验。
6、负载实验。
四、实验方法 1、实验设备序号 1 型号MET01 名称电源控制屏 2 数量 1台 2 3 4 5 6 7 DD03 DJ23 DJ16 D34-2 D51 DD05 不锈钢电机导轨、测速系统及数显转速校正过的直流电机三相鼠笼异步电动机智能型功率、功率因数表波形测试及开关板测功支架、测功盘及弹簧秤 1件 1台 1台 1件 1件 1套2、屏上挂件排列顺序D34-2、D51 3、空载实验按图4-3接线。
电机绕组为Δ接法(UN=220V)，直接与测速发电机同轴联接，不联接校正直流测功机DJ23。
(2) 把交流调压器调至电压最小位置，接通电源，逐渐升高电压，使电机起动旋转，观察电机旋转方向。
并使电机旋转方向为正转(如转向不符合要求需调整相序时，必须切断电源)。
(3) 保持电动机在额定电压下空载运行数分钟，使机械损耗达到稳定后再进行试验。
3 图4-3 三相鼠笼式异步电动机试验接线图(4) 调节电压倍额定电压开始逐渐降低电压，直至电流或功率显著增大为止。
在这范围内读取空载电压、空载电流、空载功率。
(5) 在测取空载实验数据时，在额定电压附近多测几点，共取数据7～9 组记录于表4-4中。
a三相鼠笼异步电动机的工作特性实验报告
异步电机实验报告课程名：电机学与电力拖动姓名：李静怡学院：电气工程学院班级：电气1108班学号：指导老师：郭芳2、屏上挂件排列顺序D34-2、D513、空载实验（1）按图4-3接线。
电机绕组为Δ接法(UN=220V)，直接与测速发电机同轴联接，不联接校正直流测功机DJ23。
(2) 把交流调压器调至电压最小位置，接通电源，逐渐升高电压，使电机起动旋转，观察电机旋转方向。
并使电机旋转方向为正转(如转向不符合要求需调整相序时，必须切断电源)。
(3) 保持电动机在额定电压下空载运行数分钟，使机械损耗达到稳定后再进行试验。
图4-3 三相鼠笼式异步电动机试验接线图(4) 调节电压由倍额定电压开始逐渐降低电压，直至电流或功率显著增大为止。
在这范围内读取空载电压、空载电流、空载功率。
(5) 在测取空载实验数据时，在额定电压附近多测几点，共取数据7～9 组记录于表4-4中。
表4-4序号UOC（V）IOL（A）PO（W）cos UABUBCUCAUOLIAIBICIOLPIPIIPO 1264265265251459146801479五、实验报告1.作空载特性曲线：I0、P、cos0=f(U0)2.作短路特性曲线：IK 、PK=f(UK)3.由空载、短路试验的数据求异步电机等效电路的参数。
(1)由短路试验数据求短路参数KIU=23KIP=22KKrZ-=KI=空载阻抗 ooo I U Z = 空载电阻 23oo o I P r =空载电抗 22o o o r Z X -=式中 U 0、I 0、P 0 —— 相应于U 0为额定电压时的相电压、相电流、三相空载功率。
由图中可以看出ooo I U Z =，为曲线斜率的倒数，所以Z 0=1/=（Ω）由图中可以看出23oo o I P r =，为曲线的斜率，即R K =（Ω）所以，22o o o r Z X -==（Ω）激磁电抗 σ1X X X O m -= 激磁电阻 23oI P r Fem ==（Ω）式中 PFe为额定电压时的铁耗，由图3-4确定。
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1.异步电动机空载运⾏指在额定电压和额定频率下，轴上不带任何负载的运⾏状态2.空载试验电路图5.7.1异步电动机空载试验电路3.空载试验的过程定⼦绕组上施加频率为额定值的对称三相电压，从(1.10 ~ 1.30) 倍额定电压值开始调节电源电压，逐渐降低到可能使转速发⽣明显变化的最低电压值为⽌每次记录端电压、空载电流、空载功率和转速，根据记录数据，绘制电动机的空载特性曲线图5.7.2空载特性曲线(⼆) 励磁参数与铁耗及机械损耗的确定从空载特性可确定计算⼯作特性所需等值电路中的励磁参数、铁耗和机械损耗1.机械损耗和铁耗的分离空载试验时输⼊电动机的损耗有：定⼦铜耗、铁耗和机械损耗其中定⼦铜耗和铁耗与电压⼤⼩有关，⽽机械损耗仅与转速有关上式改写为由于可认为铁耗与磁密平⽅成正⽐，因⽽铁耗与端电压平⽅成正⽐，绘制曲线p Fe + p mec = f (U1)2图5.7.3 机械损耗与铁耗的分离作曲线延长线相交于直轴于0ˊ点，过0ˊ作⼀⽔平虚线将曲线的纵坐标分为两部分，由于空载状态下电动机的转速n 接近n0 ，可以认为机械损耗是恒值所以虚线下部纵坐标表⽰与电压⼤⼩⽆关的机械损耗，虚线上部纵坐标表⽰对应于某个电压U1 的铁耗2.励磁参数的确定(1)空载试验时的等效电路图5.7.4 空载试验等效电路(2)励磁参数计算公式⼆. 短路试验与短路参数的确定(⼀) 短路试验对异步电动机⽽⾔，短路是指T 形等效电路中的附加电阻(1-s)r2'/s = 0 的状态，即电动机在外施电压下处于静⽌的状态1.短路试验电路图5.7.5 异步电动机短路试验电路2.短路试验的过程短路试验在电动机堵转降低电源电压情况下进⾏，⼀般从U1 = 0.4 UN 开始，然后逐步降低电压，测量5~7个点，每次记录端电压、定⼦短路电流和短路功率，并测量定⼦绕组的电阻。
(整理)电机实验——三相鼠笼异步电动机的工作特性
三相鼠笼异步电动机的工作特性一、实验目的1、掌握用日光灯法测转差率的方法。
2、掌握三相异步电动机的空载、堵转和负载试验的方法。
3、用直接负载法测取三相鼠笼式异步电动机的工作特性。
4、测定三相鼠笼式异步电动机的参数。
二、预习要点1、用日光灯法测转差率是利用了日光灯的什么特性？2、异步电动机的工作特性指哪些特性？3、异步电动机的等效电路有哪些参数？它们的物理意义是什么？4、工作特性和参数的测定方法。
三、实验项目1、测定电机的转差率。
2、测量定子绕组的冷态电阻。
3、判定定子绕组的首末端.4、空载实验。
5、短路实验。
6、负载实验。
四、实验方法1、实验设备2、屏上挂件排列顺序DQ43、DQ42、DQ25-3、DQ22、DQ27、DQ31 三相鼠笼式异步电机的组件编号为DQ11。
3、用日光灯法测定转差率日光灯是一种闪光灯，当接到50H z 电源上时，灯光每秒闪亮100次，人的视觉暂留时间约为十分之一秒左右，故用肉眼观察时日光灯是一直发亮的,我们就利用日光灯这一特性来测量电机的转差率。
（1）异步电机选用编号为DQ11的三相鼠笼异步电动机（U N =220V ，Δ接法）极数2P=4。
直接与测速发电机同轴联接，在DQ11和测速发电机联轴器上用黑胶布包一圈，再用四张白纸条（宽度约为3毫米），均匀地贴在黑胶布上。
（2）由于电机的同步转速为 ，而日光灯闪亮为100次/秒，即日光灯闪亮一次，电机转动四分之一圈。
由于电机轴上均匀贴有四张白纸条，故电机以同步转速转动时，肉眼观察图案是静止不动的（这个可以用直流电动机DQ09、DQ19和三相同步电机DQ14来验证）。
（3）开启电源，打开控制屏上日光灯开关，调节调压器升高电动机电压，观察电动机转向，如转向不对应停机调整相序。
转向正确后，升压至220V ，使电机起动运转，记录此时电机转速。
（4）因三相异步电机转速总是低于同步转速，故灯光每闪亮一次图案逆电机旋转方向落后一个角度，用肉眼观察图案逆电机旋转方向缓慢移动。
三相异步电动机工作特性和参数测定.
电机学实验报告——三相异步电动机工作特性和参数测定姓名：张春学号：2100401332实验八三相异步电动机工作特性和参数测定实验一、实验目的1．掌握三相异步电动机直接负载和空载、堵转实验方法。
2．用空载、堵转实验数据，求出异步电动机每相等效电路中各个参数。
二、实验内容1．用测功机作负载，测出三相异步电动机的工作特性。
2．空载实验，测出空载特性曲线3．堵转实验，测出堵转特性曲线4．从空载实验和堵转实验中求出和等参数。
三、实验说明和操作步骤每次实验，应从所求测量值的上限开始读数，然后逐渐减小测量值，这样求得的整条曲线，其温度比较均匀，减小因温度不同带来的误差。
1．直接负载法求取异步电动机的工作特性负载实验在定子上施加额定电压和额定频率的情况下进行的，接线如图8-8所示，（a）为涡流测功器线路，（b）为电动测功机线路。
操作步骤:（1）记录被试电机额定电压、额定电流值。
（2）调压器输出电压调至零，并合上开关调至额定值。
（3）将测功机励磁回路单相调压器输出调至0位置（逆时针到底）。
（4）保持电动机外加电压不变，调节单相调压器改变测功机的励磁电流，调节电动机的负载。
在范围内均匀测取点，每次记录三相电流、三相功率和转速、转矩。
数据填入表8-1内。
图 8-8 三相异步电动机负载实验接线图表8-1 负载实验数据伏序号记录数据计算数据1 5.96 5.97 5.95 2261 947.51.61435.963208.52349.573.230.8180.0462 5.12 5.33 5.56 2096 830.61.414435.332926.62074.770.890.8330.0383 4.98 4.73 5.04 1883 660.71.314464.912543.71930.673.90.7860.0364 4.23 4.04 4.31 1574 403.61 14584.191977.61497.475．890.7160.0285 3.43 3.24 3.58 1186 50.970.614753.411237.908.8 73.470.7230.0166 3.15 3.01 3.33 1004 -124 0.414843.16880 609.6369.280.4230.0117 2.97 2.89 2.17 834.-303 0.214932.67531 306.6757.750.3010.005表中的单位为公斤·米；为三相电流平均值(安；；；；；。
实验4：三相异步电动机在各种运行状态下的机械特性
实验4：三相异步电动机在各种运行状态下的机械特性实验目的：1、了解三相异步电动机的基本结构和工作原理；2、学习三相异步电动机的电气参数计算方法；4、掌握测量三相异步电动机的机械特性的方法。
实验原理：三相异步电动机是一种广泛应用的电动机，其基本结构和工作原理如下图所示：三相异步电动机的主要部件包括：旋转部分和定子部分。
旋转部分包括转子和轴承等部分，定子部分包括绕组、铁心、端盖等部分。
在三相交流电压的作用下，定子上的三组绕组会产生旋转磁场，在旋转磁场的作用下，转子上的导体产生感应电动势，从而在转子中产生转动力矩。
由于转子中感应电动势的存在，转子的转速与旋转磁场的同步速度是有一定差距的，因此称之为异步电动机。
三相异步电动机的主要电气参数有定子电阻、定子电感、转子电阻、转子电感、互感系数和空载电流等，这些参数与三相异步电动机的机械特性密切相关。
三相异步电动机的机械特性包括：空载特性、转矩特性和效率特性。
其中空载特性是指在无负载情况下，机械输出功率与输入电功率之比；转矩特性是指在有负载的情况下，三相异步电动机的旋转磁场力矩和负载之间的关系；效率特性是指在不同运行状态下，三相异步电动机的效率和输入电功率之间的关系。
实验内容：1、接线及仪器调整：根据图1所示连接电路，仪表的电压选择250V档，电流选择10A 档。
2、实验步骤：(1)打开柜门，启动三相异步电动机，使其无负载运行。
(2)调整滑动变阻器，依次改变定子电压，记录定子电流、转速、输入电功率和输出电功率。
(3)理论计算机械输出功率和机械效率，并与实验测量结果进行比较。
3、实验结果与分析：（1）绘制三相异步电动机空载特性曲线。
（2）比较理论计算结果与实验测量结果，分析其差异的原因。
(3)计算旋转磁场力矩和负载间的关系，并绘制转矩特性曲线。
实验注意事项：1、实验过程中，电动机的运行状态要保持稳定，否则会影响测量结果。
2、实验时需要注意安全，避免触电等意外情况的发生。
实验三四五实验报告
实验三．三相鼠笼异步电动机的工作特性一．实验目的1．掌握三相异步电机的空载、堵转和负载试验的方法。
2．用直接负载法测取三相鼠笼异步电动机的工作特性。
3．测定三相笼型异步电动机的参数。
二．预习要点1．异步电动机的工作特性指哪些特性？2．异步电动机的等效电路有哪些参数？它们的物理意义是什么？3．工作特性和参数的测定方法。
三．实验项目1．空载试验。
2．短路试验。
3．负载试验。
四．实验设备及仪器1．NMCL系列电机教学实验台主控制屏。
2．电机导轨及测功机、矩矩转速测量（MMEL-13）。
3．交流功率、功率因数表（MMEL-001A）。
4．直流电压、毫安、安培表（MMEL-06）。
5．三相可调电阻器900Ω（NMEL-03）。
6．旋转指示灯及开关（MMEL-05B）。
7．三相鼠笼式异步电动机M04。
五．实验方法及步骤1．空载试验测量电路如图3-3所示。
电机定子绕组接线如图3-4所示，电机绕组为△接法（U N=220伏），S开关扳到左边，且电机不同测功机同轴联接，不带测功机。
a．起动电压前，把交流电压调节旋钮退至零位，然后接通电源，逐渐升高电压，使电机起动旋转，观察电机旋转方向。
并使电机旋转方向为正。
b．保持电动机在额定电压下空载运行数分钟，使机械损耗达到稳定后再进行试验。
c．在电动机在额定电压下读取空载电压、空载电流、空载功率。
表3-12．短路实验线路图同上。
将测功机和三相异步电机同轴联接。
a．将三相调压器退至零位，将起子插入测功机堵转孔中，使测功机定转子堵住。
b．合上交流电源，调节调压器使之逐渐升压至短路电流到额定电流。
a．在电机额定电流下读取短路电压、短路电流、短路功率。
做完实验后，注意取出测功机堵转孔中的起子。
3．负载实验选用设备和测量接线同空载试验。
实验开始前，MMEL-13中的“转速控制”和“转矩控制”选择开关扳向“转矩控制”，“转矩设定”旋钮逆时针到底。
a．合上交流电源，调节调压器使之逐渐升压至额定电压，并在试验中保持此额定电压不变。
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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1.异步电动机空载运行指在额定电压和额定频率下，轴上不带任何负载的运行状态2.空载试验电路图5.7.1异步电动机空载试验电路3.空载试验的过程定子绕组上施加频率为额定值的对称三相电压，从(1.10 ~ 1.30) 倍额定电压值开始调节电源电压，逐渐降低到可能使转速发生明显变化的最低电压值为止每次记录端电压、空载电流、空载功率和转速，根据记录数据，绘制电动机的空载特性曲线图5.7.2空载特性曲线(二) 励磁参数与铁耗及机械损耗的确定从空载特性可确定计算工作特性所需等值电路中的励磁参数、铁耗和机械损耗1.机械损耗和铁耗的分离空载试验时输入电动机的损耗有：定子铜耗、铁耗和机械损耗其中定子铜耗和铁耗与电压大小有关，而机械损耗仅与转速有关上式改写为由于可认为铁耗与磁密平方成正比，因而铁耗与端电压平方成正比，绘制曲线p Fe + p mec = f (U1)2图5.7.3 机械损耗与铁耗的分离作曲线延长线相交于直轴于0ˊ点，过0ˊ作一水平虚线将曲线的纵坐标分为两部分，由于空载状态下电动机的转速n 接近n0 ，可以认为机械损耗是恒值所以虚线下部纵坐标表示与电压大小无关的机械损耗，虚线上部纵坐标表示对应于某个电压U1 的铁耗2.励磁参数的确定(1)空载试验时的等效电路图5.7.4 空载试验等效电路(2)励磁参数计算公式二. 短路试验与短路参数的确定(一) 短路试验对异步电动机而言，短路是指T 形等效电路中的附加电阻(1-s)r2'/s = 0 的状态，即电动机在外施电压下处于静止的状态1.短路试验电路图5.7.5 异步电动机短路试验电路2.短路试验的过程短路试验在电动机堵转降低电源电压情况下进行，一般从U1 = 0.4 UN 开始，然后逐步降低电压，测量5~7个点，每次记录端电压、定子短路电流和短路功率，并测量定子绕组的电阻。
根据记录数据，绘制电动机的短路特性I1s = f (U1), p1s = f (U1)图5.7.6 异步电动机的短路特性(二) 短路参数的确定1.电动机堵转时的等效电路图5.7.7 异步电动机堵转时等效电路2.短路参数计算公式由于Zm>>Z2'，可以认为励磁支路开路，Im≈0，铁耗可忽略不计所以第六章三相异步电动机的电力拖动本章讨论三相异步电动机的机械特性，然后以机械特性为理论基础，研究三相异步电动机的起动、制动和调速等问题。
§6-1 三相异步电动机的机械特性6.1.1三相异步电动机机械特性的三种表达式一.异步电动机机械特性的物理表达式1.异步电动机电磁转矩表达式:2.转矩常数表达式:3.转子电流表达式:4.转子电路功率因数表达式:可以看出:转差与电流、功率因数的关系及异步电动机机械特性(图6.1.1)图6.1.11.电流与转差关系(图6.1.1)I2' 最初与s 成正比地增加，s 较大时，I2' 增加逐步减缓2.功率因数与转差关系(图6.1.1)s = 0，cosΦ'2 = 1随着n 的逐步下降，s 增加，cos Φ'2 将逐步下降3.合成曲线两条曲线相乘，并乘以常数C T J Φm ,即得n = f(T) 的曲线，称为异步电动机的机械特性。
(图6.1.1)反映了不同转速时T 与Φm 及转子电流的有功分量I2' cosΦ'2 间的关系在物理上，这三个量的方向遵循左手定则二.异步电动机机械特性的参数表达式采用参数表达式可直接建立异步电动机工作时转矩和转速关系并进行定量分析由异步电动机的近似等效电路:1.异步电动机的机械特性参数表达式：2.异步电动机的机械特性图6.1.2 异步电动机的机械特性因为异步电动机机械特性为二次方程式，所以在某一转差率sm 时，转矩有一最大值Tm，该值称为异步电动机的最大转矩求出生产Tm 时的转差sm3.对应异步电动机的最大转矩Tm为正号对应于电动机状态，而负号则适用于发电机状态考虑R1 << ( X1 + X2') ,可得：4.几点规律1)当电动机各参数及电源频率不变时，Tm 与U 成正比，s m因与U X无关而保持不变2)当电源频率及电压不变时，s m与Tm 近似地与( X1 + X2')成反比3)Tm 与R2' 之值无关，sm 与R2'成正比5.电动机过载倍数K T一般异步电动机的K T约等于1.8 ~ 3.0起重冶金机械用的电动机，KT 可达3.5过载倍数K T是电动机短时过载的极限6.起动转矩倍数Kst异步电动机起动转矩Tst ，即为S = 1 时电机的电磁转矩三.机械特性的实用表达式考虑机械特性参数表达式及最大转矩Tm 的表达式，机械特性可简化为忽略R1 可以得到异步电动机机械特性的实用表达式这里当电动机在额定负载下运行时，转差率很小，忽略s/sm，得:6.1.2三相异步电动机的固有机械特性和人为机械特性一.异步电动机的固有机械特性异步电动机在下述条件下工作：额定电压额定频率电动机按规定接线方法接线定子及转子电路中不外接电阻（电抗或电容）时的机械特性曲线n = f ( T ) ，称之为固有机械特性其中：起动点额定工作点同步速点最大转矩点电动状态最大转矩点回馈制动最大转矩点A B H P P'可见:回馈制动时异步电动机过载能力大于电动状态时的过载能力二.人为机械特性由电动机的机械特性参数表达式可见：异步电动机电磁转矩T 的数值是由某一转速n （或s ）下，电源电压Ux、电源频率f1、定子极对数p、定子及转子电路的电阻R1、R2'及电抗X1、X2' 等参数决定人为特性，改变电源电压、电源频率、定子极对数、定子和转子电路的电阻及电抗等参数，可得到不同的人为机械特性。
(一) 降低电源电压Ux最大转矩Tm 及起动转矩Tst 与U 成正比地降低；sm 与Ux 的降低无关1.降低电网电压对电动机的影响过载能力下降负载电流上升从机械特性物理表达式进行分析因为电网电压下降，电动机气隙磁通下降，所以在电动机带一定负载转矩情况下，转子电流增加2.降低电源电压的机械特性图6.2.2异步电动机降低电源电压的机械特性(二) 转子电路内串联对称电阻由(6.2.3)由(6.2.4) 知道：最大转矩Tm 不变；sm 随串联电阻增大而增加1.转子电路串联对称电阻时机械特性图6.2.3 异步电动机转子电路串联对称电阻时机械特性2.转子电路串联对称电阻用途(1)绕线转子异步电动机的起动(2)调速(三) 定子电路串联对称电抗由(6.2.3) (6.2.4) 知道：最大转矩Tm 随串联电抗增大而减小；sm 随串联电抗增大而减小1.转子电路串联对称电抗时机械特性图6.2.4异步电动机转子电路串联对称电抗时机械特性2.用途：用于笼型异步电动机的降压起动，以限制电动机的起动电流(四) 定子电路串联对称电阻由(6.2.3) (6.2.4) 知道：最大转矩Tm 随串联电阻增大而减小；sm 随串联电阻增大而减小1.转子电路串联对称电阻时机械特性图6.2.5 异步电动机转子电路串联对称电阻时机械特性2.用途：用于笼型异步电动机的降压起动，以限制电动机的起动电流(五) 转子电路接入并联阻抗1.电路异步电动机转子电路接入并联阻抗的电路(图6.2.5)2.机械特性异步电动机转子电路接入并联阻抗的机械特性(图6.2.5)3.对人为机械特性的解释1)起动初期因为转子频率相当大，感抗较大，转子电流的大部分将流过电阻Rst所以起动转矩相当大, 相当于转子电路串大电阻2)转子加速转子频率逐步降低，转子频率将变得很小，Xst 之值很小所以相当于电动机转子串联很小对称电阻时的机械特性3)几乎恒定的转矩适当的参数配合，可使电动机在整个加速过程中产生几乎恒定的转矩4)电抗器参数选取接入并联阻抗的转子等效电路图6.2.6 接入并联阻抗转子的等效电路其中：（6.2.6）三相异步电动机的起动方法一. 三相笼型异步电动机的起动方法三相笼型异步电动机的起动方法有直接起动和降压起动两种方法。
（一）直接起动（1）异步电动机的功率小于7.5 KW（2）异步电动机的功率大于7.5 KW 时K I = I 1st / I1N < 0.25 [ 3 + (电源总容量/起动电动机容量）]（二）降压起动（1）定子串电阻或电抗起动定子串电阻起动电路图6.2.1图6.2.2 定子串电抗起动电路（图6.2.1，图6.2.2）定子串电阻或电抗起动的方法特点为：起动平稳、运行可靠、方法简单降压后，起动转矩Tst 与电压的平方成正比例地降低起动电流Ist 与电压成正比例地降低（2）用自耦变压器起动图6.2.3自耦变压器图6.2.4定子串自耦变压器起动电路由变压器原理知：Ux/U1 = N2 / N1设起动时：电压电流U1 IstUx Ix根据（图6.2.3）则有：Ix/Ist = ( Ux/U1 =) N2/N1 (式6.2.4)而利用变压器原理可以得到：I1/Ix = ( Ux/U1 =) N 2 / N 1 (式6.2.5)由(式6.2.4) (式6.2.5) 可以得到：I1/Ist = (N 2 / N 1)2或I 1 = Ist (N 2 / N 1 ) 2这样，利用自耦变压器后异步电动机起动时有关参数的比较如下利用自耦变压器前利用自耦变压器后定子起动电压U 1 (N 2 / N 1 ) U1定子起动电流Ist (N 2 / N 1 ) Ist从电网吸收电流Ist (N 2 / N 1 ) 2 Ist起动转矩Tst (N 2 / N1)2 Tst采用自耦变压器起动时起动电流Ist 与起动转矩Tst 以同样规律变化自耦变压器若采用不同抽头（40%, 68% 和80%）便可满足不同的起动要求（3）定子绕组星- 三角形接法切换起动图6.2.5定子绕组星- 三角形接法切换起动电路定子绕组星- 三角形切换起动方法适用于运行时接成三角形，且每相绕组有两个引出端的三相异步电动机笼型异步电动机分别为星形和三角形接法时起动时有关参数的比较如下：星形接法三角形接法定子线电压U1 U1定子相电压57.7% U1 U1定子相电流57.7% Ist Ist从电网吸收线电流57.7% Ist 173% Ist起动转矩 33.3% Tst Tst采用定子绕组星- 三角形切换起动方法起动时，起动电流Ist 与起动转矩Tst 均降为(三角形接法）全压起动时的1/3二. 三相绕线式异步电动机的起动方法（一）转子串电阻起动图6.2.6 起动电路原理图（二）转子串频敏变阻器起动图6.2.7 频敏变阻器图6.2.8 频敏变阻器等效电路一. 深槽异步电动机图6.2.9深槽异步电动机槽内导条电流分布深槽异步电动机的槽型窄而深，处于槽底等效线匝的漏电抗大于处于槽口等效线匝的漏电抗。