在一定的电源电压和转子电阻RT条件下,转矩和转差率的关系曲线T=f(s)或转速与转矩的关系曲线n=f(T)叫作电动机的机械特性曲线(图3-37)。研究机械特性的目的是为了分析电动机的运行特性。交流感应电动机的转矩公式为
(1)额定转矩TN额定转矩是电动机在额定负载时的转矩。一般情况下,电动机都工作在图3-37(a)中的AB区,当负载转矩增大时,n开始下降,电磁转矩随n下降而升高。
当T=Tr(阻转矩)时,电动机在新的稳定状态下工作,此时转速较前有所降低。由于AB段比较平坦,因此当负载在启动和额定负载值之间运行时,n变化不大。这种特性叫作“硬”机械特性,它适用于恒转矩的工作类型。
(2)最大转矩Tmax对式(3-31)中的s求导可得到最大转矩对应的转差率为
由式(3-31)和式(3-32)可知,Tmax与电压U的平方成正比,而和转子电阻R2无关sm与R2有关,R2越大,sm越大。
当负载转矩超过最大转矩时,电动机将发生“闷车”现象。电动机一旦“闷车”,电流将上升至额定电流的6~7倍,此时电动机温升将过高,以致损坏电动机。但因为温度的积累效应,电动机短时过载是允许的,Tmax可以是TN的1.8~2.2倍,λ=Tmax/TN叫作过载系数。
交流异步电动机具有结构简单、坚固耐用、价格便宜、工作可靠、效率较高、无需保养等特点,尤其是采用鼠笼式转子时,交流异步电动机具有其他电动机无法比拟的优点。随着电子调速技术的发展,交流异步电动机已经成为电力拖动选择的主要机型。
(3)启动转矩Tst电动机刚启动(s=1,n=0)时的转矩叫作启动转矩。将s=1代入式(3-31)得
由式(3-34)可知,启动时,如果电压减小,转矩则会减小;如果电阻适当增大,转矩则会增大。
