交流异步电动机的工作特性探讨

异步电动机的工作特性是指当外加电源电压U₁为常数、电源频率f₁为常数时，异步电动机的转速n、转矩T、定子绕组电流I₁、定子功率因数cosϕ₁及效率η与该电动机输出功率P₂的关系曲线。这些曲线可用实验方法测得。从异步电动机的工作特性曲线可以判断它的工作性能好坏，从而做到正确选用电动机，以满足不同工作要求。异步电动机的不同工作特性曲线示于图1_-19中。

图1-19 异步电动机的工作特性

1.转速特性n=f（P₂）

异步电动机的转速n在电动机正常运行的范围内随负载P₂的变化不大，所以n=f（P₂）的曲线是一条稍许下倾的近似直线，见图1-19中n曲线。如果略去电动机的机械损耗，则输出功率：

则

式中，P₂的单位为kW；n的单位为r/min；T的单位为N·m。

2.定子电流特性I₁=f（P₂）

随着负载的增加，转速下降，转子电流增大，定子电流也增大，定子电流几乎随P₂按比例地增大，见图1-19中I₁曲线。(www.xing528.com)

3.功率因数特性cosϕ₁=f（P₂）

异步电动机在空载时功率因数很低，随着负载P₂的增加，开始时cosϕ₁增加较快，通常在额定负载P_2N时达到最大值。当负载再增加时，由于转差率s增大，使转子漏感抗X₂=sX₂₀变大，因而使cosϕ₁反而降低，转子电流的无功分量增加，因而定子电流的无功分量随之增加，使电动机定子功率因数又重新开始下降，见图1-19中cosϕ₁曲线。

4.电磁转矩特性T=f（P₂）

由于电动机在正常运行范围内，转速n=f（P₂）曲线变化不大，近似为直线，故T=f（P₂）也近似为一直线。由于T=T₂+T₀，在转速不变情况下，T₀为一常数，所以T是在T₂的基础上叠加T₀。因此，异步电动机的转矩特性是一条不通过原点的近似直线，见图1-19中的T曲线。

5.效率特性η=f（P₂）

电动机的效率η随着负载P₂的增加，开始时增加较快，通常也在额定负载P_2N时达到最大值；以后随着P₂的增加，效率η反而略有下降。因为效率达最大值后，如果负载继续增大，由于定子、转子铜损耗增加很快，效率反而降低，见图1-19中的η曲线。对于中、小型电动机，最大效率通常出现在（0.7～1.0）P_N范围内。一般来说，电动机的容量越大，效率越高。