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四、三相異步電動機的機械特性

在一定的電源電壓和轉子電阻下，轉速與轉矩的關系曲線n=f(T)稱為電動機的機械特性曲線。

(一)額定轉矩T_N

在等速轉行時，電動機的轉矩 T 必須與阻轉矩相平衡，即T=T_C。阻轉矩T_C主要是機械負載轉矩T_Z。

此外，還包括空載損耗轉矩T0(主要是機械損耗轉矩)。由于很小，常可忽略，所以T=T_Z+T₀≈TZ

通常三相異步電動機都工作在特性曲線的ab段。當負載轉矩增大時(如起重機起重量的加大;車削時吃刀量的加大等)，在最初瞬間電動機的轉矩T< T_c ，所以它的轉速n開始下降。隨著轉速的下降，電動機的轉矩增加。當轉矩增加到T= T_c 時，電動機在新的穩定狀態下運行，這時轉速較前有所降低。

額定轉矩是電動機在額定負載時的轉矩，它可從電動機銘牌上的額定功率(輸出機械功率)和額定轉速求得，即

式中：T_N —— 額定轉矩(N·m);

P_N —— 額定功率(kW);

n_N —— 額定轉速(r/min).

例：某普通機床的主軸電機n=1500r/min(Y132M-4型)的額定功率為7.5kw，轉差率 S = 4 %，則額定轉速和額定轉矩為：

(二)最大轉矩

從機械特性曲線上看，轉矩有一個最大值 T_max，稱為最大轉矩或臨界轉矩。對應于最大轉矩的轉差率為 S_m。

當負載轉矩超過最大轉矩時，電動機將發生所謂“悶車”現象。發生悶車后，電動機的電流立即升高6～7倍，電動機嚴重過熱，以致燒壞。

電動機的最大過載轉矩可以接近最大轉矩。只要過載時間較短，電動機不至于立即過熱，這是允許的。因此，最大轉矩也表示電動機短時允許過載能力。

最大轉矩與額定轉矩之比稱為過載系數用λ表示

(三)起動轉矩TQ

電動機剛起動(n = 0 ,S = 1)時的轉矩稱起動轉矩。在剛起動時，轉子電流比較大，但起動轉矩實際上并不大，它與額定轉矩之比約為1.0 ～ 2.0。

一般機床的主電動機都是空載起動，對起動轉矩沒有什么要求。但對于諸如起重用的電動機，因為是在帶負載的情況下起動，因此應采用起動轉矩較大一點的。

例1：一臺三相異步電動機銘牌上標明：功率5.5kW、頻率50Hz、電壓380V、電流11.4A、轉速l440r/min、溫升80℃、絕緣等級B。

計算：

1.該電動機的磁極數;

2.額定運行情況下的轉差率S;

3.臨界轉矩Tmax(λ取l.6);

4.該電動機允許的最高溫度。

解：1.依式n1=60f/P，可得：

P=1，則n1=3000r/min;

P=2，則n1=1500r/min;

P=3，則n1=1000r/min。

通常在額定負載下的轉差率約為0.01~0.06。

所以：P=2。

因此該電動機應具有4個磁極。

2.S=(n1一n)/nl=(1500-1440)/1500=0.04

3.依式TN=9550PN/nN，得：

TN=9550×5.5/1440=36.48(N·m)

依式λ=Tmax/TN，得

Tmax=λ·TN=1.6×36.48=58.37(N·m)

4.該電動機允許的最高溫度為l20℃(環境最高溫度為40℃)。

例2 某三相異步電動機銘牌如下所示：

問題：1.對l5kW、50Hz、380V、30.3A、△、1440r/min、80。C等數據、符號的含義做出解釋。

2.求該電動機的最大轉矩(取λ=2)。

解：1、15KW——額定功率(0.5分)，即在額定情況下，電動機軸上輸出的機械功率(0.5分)。

50H——額定頻率(0.5分)，即我國規定標準工業用電的頻率(0.5分)。

380v——額定電壓(0.5分)，即電動機在額定運行情況下，外加定子繞組上的線電壓(0.5分)

30.3A——額定電流(0.5分)，即電動機在額定電壓下，軸端有額定功率輸出時，定子繞組的線電流(0.5分)。

△一表示定子繞組(0.5分)的接法為三角形接法(0.5分)。

1440r/min——額定轉速(0.5分)，即電動機額定運行時的轉速(0.5分)。

80°C--一允許溫升(0.5分)，即電動機的溫度與周圍環境溫度相比升高的限度(0.5分)。

最大轉距：

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（責任編輯：中大編輯）

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