三相异步电机的工作特性解析

三相异步电机工作特性是当定子的电压、频率为额定值时，电动机转速n、定子电流I1、功率因数cosψ、电机输出转矩Te、效率η与输出功率P2的关系曲线，如图5-9所示。

（1）电动机转速特性

电动机转速特性n＝f（P2）。电动机空载时，转速n接近同步转速n1，随着负载增加，n略有降低，这时转子电动势Ea＝sE2增大，转子电流增大，电机输出转矩增加，随着P2的增加，n将下降，s增大，转速显示“硬”特性。

（2）电动机输出转矩特性

电动机输出转矩特性Te＝f（P2）。空载时，

P2＝0，Te＝T0，随着P2增加，中，n基本保持不变，Te与P2正相关，Te为过坐标原点的一条直线，当P2增加到一定程度时，曲线略向上偏。

图5-9　三相异步电机工作特性

（3）定子电源特性

定子电源特性，I1＝f（P2）。当P2＝0时，定子电流I1等于励磁电流If。随着负载的增加，s增大，转子电流增加。(www.xing528.com)

（4）功率因数特性

功率因数cosψ＝f（p2）。当P2＝0时，cosψ很低，当负载增加，功率因数提高，接近额定值时，功率因数达到最高值，超过额定负载时，n下降，s增大，cosψ下降。

（5）效率特性

效率特性η＝f（P2）。根据η＝P2/P1，P2＝0，η＝0。P2增加，η提高，当P2增加到某一临界值时，η又下降。这是因为铜损与电流有关，铜损与电流的二次方成正比。

通过分析得出结论，效率曲线与功率因数曲线在接近额定负荷时达到最高值。因此，在选用电机时，其容量值应与负载相匹配，如果选得过小，电机会长期过载运行而缩短使用寿命；如果选得过大，则效率η和功率因数cosψ会很低，能量利用不合理。

一般三相异步电机的启动电流与额定电流的比值为5～7，启动电流大大地超过额定电流。对一般三相异步电机的启动时间很短（约3s），电机启动后转速迅速提高，电流比很快地降低，从发热的角度考虑不会有大问题。但过大的启动电流对线路有重大影响，会在线路上造成较大的电压降。

三相异步电机在启动时，虽然转子电流较大，但转子的功率因数却很低，因此实际的启动转矩并不是很大，启动转矩与额定转矩之比为1.2～2.3。

如果电机启动转矩过小，就不能在满载下启动。如果电机启动转矩过大，就会对传动系统的齿轮造成冲击。可以采用在空载条件下启动，避免发生以上情况。根据电动汽车的使用情况，可采取不同的启动方式。

交流异步电机，特别是采用笼型转子时，交流电机具有其他电机不可比拟的很多优点，随着电子调速技术的发展，已成为电力拖动选择的主要机型。