工作特性分析

图7.5.1为异步电动机的工作特性曲线，分别介绍如下。

1.转速特性n＝f（P2）

当电动机空载时，输出功率P2为零，电动机的电磁转矩只用于克服空载转矩T0。此时转子电流、转子铜损耗很小，可忽略；转差率s很小，接近于零，电动机的转速接近同步转速n1。随着负载的增加，P2增大，这时转子电动势、转子电流均增大，以产生大的电磁转矩来平衡负载转矩。相应的转速有所下降，但降得不多；转差率增加并不很大。当P2＝PN时，sN也增大到0.015～0.05。转速特性n＝f（P2）是稍微向下倾斜的一条近似直线的曲线。图7.5.1上数第一条曲线。这里的曲线从上是1、2…到最下是5。

2.定子电流特性I1＝f（P2）

根据公式，电动机空载时，转子电流I′2差不多为零，定子电流近似等于励磁电流Im。随着负载增加，转速下降，转子电流增大，励磁电流基本不变，定子电流也增大。当P2较大时，定子电流几乎随P2按正比例增加。图7.5.1上数第四条曲线。

图7.5.1　异步电动机的工作特性

3.定子功率因数特性cosφ1＝f（P2）

空载时，空载电流基本上是无功电流，因此功率因数cosφ1很低，不超过0.2。当负载增大时，定子电流中的有功电流增加，使cosφ1提高得较快。接近额定负载时，cosφ1最高。负载再增加时，由于转差率增大，sx2加大，转子电流的无功分量有所增加，相应定子电流无功分量随之增加，cosφ1反而略有下降。图7.5.1上数第三条曲线。

4.电磁转矩特性T＝f（P2）

将输出转矩T2＝代入式T＝T2＋T0可得异步电动机转矩方程式为T＝＋T。可0以得出，电动机空载时，电磁转矩T＝T0，随着负载增大，P2增加，当P2在0～PN之间变化时，s变化不大，机械角速度Ω变化也不大，电磁转矩随着P2的变化近似地为一条直线。图7.5.1上数第五条曲线。

5.效率特性η＝f（P2）

由效率公式可知，电动机空载时，P2＝0，η＝0。随着输出功率P2增加，效率也在增加，但效率的高低决定于损耗在输入功率中所占的比重。损耗中的铁损耗和机械损耗基本上不随负载的变化而变化，称为不变损耗；而铜损耗和附加损耗随负载的变化而变化，称为可变损耗。当输出功率增加时，由于可变损耗增加较慢，所以效率上升较快。当可变损耗等于不变损耗时，效率最高，约为0.75～0.94，此时负载出现在0.7～1.0PN范围内。当超过额定负载时，可变损耗增加很快，效率反而降低。一般来说，电动机容量越大，效率越高。图7.5.1上数第2条曲线。在电动机工作时，选择电动机的容量应当适当，保持电动机长期工作在额定负载附近，是一种正确的选择。