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四、三相异步电动机的机械特性

在一定的电源电压和转子电阻下，转速与转矩的关系曲线n=f(T)称为电动机的机械特性曲线。

(一)额定转矩T_N

在等速转行时，电动机的转矩 T 必须与阻转矩相平衡，即T=T_C。阻转矩T_C主要是机械负载转矩T_Z。

此外，还包括空载损耗转矩T0(主要是机械损耗转矩)。由于很小，常可忽略，所以T=T_Z+T₀≈TZ

通常三相异步电动机都工作在特性曲线的ab段。当负载转矩增大时(如起重机起重量的加大;车削时吃刀量的加大等)，在最初瞬间电动机的转矩T< T_c ，所以它的转速n开始下降。随着转速的下降，电动机的转矩增加。当转矩增加到T= T_c 时，电动机在新的稳定状态下运行，这时转速较前有所降低。

额定转矩是电动机在额定负载时的转矩，它可从电动机铭牌上的额定功率(输出机械功率)和额定转速求得，即

式中：T_N —— 额定转矩(N·m);

P_N —— 额定功率(kW);

n_N —— 额定转速(r/min).

例：某普通机床的主轴电机n=1500r/min(Y132M-4型)的额定功率为7.5kw，转差率 S = 4 %，则额定转速和额定转矩为：

(二)最大转矩

从机械特性曲线上看，转矩有一个最大值 T_max，称为最大转矩或临界转矩。对应于最大转矩的转差率为 S_m。

当负载转矩超过最大转矩时，电动机将发生所谓“闷车”现象。发生闷车后，电动机的电流立即升高6～7倍，电动机严重过热，以致烧坏。

电动机的最大过载转矩可以接近最大转矩。只要过载时间较短，电动机不至于立即过热，这是允许的。因此，最大转矩也表示电动机短时允许过载能力。

最大转矩与额定转矩之比称为过载系数用λ表示

(三)起动转矩TQ

电动机刚起动(n = 0 ,S = 1)时的转矩称起动转矩。在刚起动时，转子电流比较大，但起动转矩实际上并不大，它与额定转矩之比约为1.0 ～ 2.0。

一般机床的主电动机都是空载起动，对起动转矩没有什么要求。但对于诸如起重用的电动机，因为是在带负载的情况下起动，因此应采用起动转矩较大一点的。

例1：一台三相异步电动机铭牌上标明：功率5.5kW、频率50Hz、电压380V、电流11.4A、转速l440r/min、温升80℃、绝缘等级B。

计算：

1.该电动机的磁极数;

2.额定运行情况下的转差率S;

3.临界转矩Tmax(λ取l.6);

4.该电动机允许的最高温度。

解：1.依式n1=60f/P，可得：

P=1，则n1=3000r/min;

P=2，则n1=1500r/min;

P=3，则n1=1000r/min。

通常在额定负载下的转差率约为0.01~0.06。

所以：P=2。

因此该电动机应具有4个磁极。

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.该电动机允许的最高温度为l20℃(环境最高温度为40℃)。

例2 某三相异步电动机铭牌如下所示：

问题：1.对l5kW、50Hz、380V、30.3A、△、1440r/min、80。C等数据、符号的含义做出解释。

2.求该电动机的最大转矩(取λ=2)。

解：1、15KW——额定功率(0.5分)，即在额定情况下，电动机轴上输出的机械功率(0.5分)。

50H——额定频率(0.5分)，即我国规定标准工业用电的频率(0.5分)。

380v——额定电压(0.5分)，即电动机在额定运行情况下，外加定子绕组上的线电压(0.5分)

30.3A——额定电流(0.5分)，即电动机在额定电压下，轴端有额定功率输出时，定子绕组的线电流(0.5分)。

△一表示定子绕组(0.5分)的接法为三角形接法(0.5分)。

1440r/min——额定转速(0.5分)，即电动机额定运行时的转速(0.5分)。

80°C--一允许温升(0.5分)，即电动机的温度与周围环境温度相比升高的限度(0.5分)。

最大转距：

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