转子串联电阻的机械特性优化方案

1.机械特性的临界点

（1）临界转矩

由式（3-31）

图4-31 绕线转子异步电动机的电路

a）基本电路 b）转子的等效电路

可知，临界转矩和转子回路的电阻无关。所以，转子串联电阻后，临界转矩T_K的大小不变。

（2）临界转速

由式（3-30）

知，临界转差率与转子电阻成正比，所以，转子串联电阻后，临界转差率增大，临界转速n_K下降。

结果是，转子串联电阻后，临界点将下移，机械特性如图4-32中之曲线②、③、④所示。

图4-32 转子串联电阻后的机械特性

a）电路图 b）机械特性及起动过程

2.转子串联电阻后的起动转矩(www.xing528.com)

由式（3-17）

可以看出，转子串联电阻后的起动转矩和转子回路的等效电阻密切相关，适当配置R_P值，可以增大起动转矩。

3.起动过程

通常，在起动过程中，把电阻R_P分成若干段，如图4-32a中之R₁、R₂、R₃所示，再逐级地减小起动电阻。起动过程如下：

刚起动时，接触器KM₁、KM₂、KM₃都处于失电状态，R₁、R₂、R₃都接入电路，R_P最大为

R_P=R₁+R₂+R₃

机械特性如图4-32b中之曲线④所示，起动转矩很大，如计算适当，可以等于临界转矩。电动机开始起动，随着转子转速的升高，转差减小，转子绕组的感应电动势和电流以及电磁转矩也减小，其工作点沿着曲线④上升，当到达A点时，电动机的转速上升到n_S1，电磁转矩减小为T_S，这时，令接触器KM₁闭合，电阻R₁被切除出电路。

R_P=R₂+R₃

由于电阻的减小，转子电流和电磁转矩都增加，机械特性变成了曲线③，工作点从A点跳转到B点，转速继续升高，转差继续减小，转子电流和电磁转矩又减小，其工作点沿着曲线③上升，当到达C点时，转速已上升为n_S2，电磁转矩则又减小为T_S，这时，令接触器KM₂闭合，电阻R₂也被切除出电路。

R_P=R₃

这时，转子电流和电磁转矩又增加，机械特性变成了曲线②，工作点从C点跳转到D点，转速继续升高，转差、转子电流和电磁转矩又减小，其工作点沿着曲线②上升，当到达E点时，转速上升为n_S3，电磁转矩再一次减小为T_S，这时，令接触器KM₃闭合，电阻R₃也被切除出电路。

R_P=0

转子电流和电磁转矩又增加，机械特性变成了自然机械特性曲线①，工作点从E点跳转到F点，转速继续升高，转差、转子电流和电磁转矩又减小，其工作点沿着曲线①上升。

当工作点上升到Q点，电磁转矩减小到和负载转矩T_L相平衡时，转速不再升高，如负载转矩等于额定转矩，则转速也等于额定转速n_MN，拖动系统开始稳定运行。