电力系统中的转矩-转速特性

在起动时，电动机转速为零，因此转差率为1。当转速达到同步转速时，转差率为零，电机的转矩—转差率或者转矩—转速关系可以表达如下：

最大转矩可从式（3-13）计算得到：

从最大转矩表达式可以看出：不管转子侧的负载值多大，最大转矩不会改变。另外，在同步转速即转子速度等于同步转速时，产生的转矩为零。我们可以通过改变终端电压、转子阻抗或者极对数以改变产生的转矩。图3-17和图3-18分别描述了在电源频率和电压改变下的转矩—转速特性。

如果我们增加电压，则电动机可能会饱和；相反，如果我们降低电压，则电动机将不会工作在最佳状况。而且，如果降低频率，电机同样可能饱和。通过增大频率，我们同样不能最优地使用电机。为了克服饱和问题并且使异步电动机工作在最佳状况，可以维持电压/频率（V/f）比为恒定。最大转矩则不会发生改变（见图3-19）。

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图3-17 不同频率下的转矩—转速特性

图3-18 不同电压下的转矩—转速特性

图3-19 V/f比恒定下的转矩—转速特性

使用Steinmetz电路，三相电动机在附加外接电容时，也可以工作在单相市电电源中。在Steinmetz电路中，转矩下降到1/3，功率下降到80％。如果要求和三相运行下同样的起动转矩，必需额外安装一个起动电容。起动电容和正常运行电容并联。在达到额定转速之后，起动电容通过转速检测电路脱离出整个运行电路。Steinmetz电路适合于功率2kW以下的电动机，这是因为更高功率等级将要求更大的电容。