三相感应电机转矩-滑差特性

在特定转子电阻和电抗值下，绘制的转矩与滑差之间的曲线图称为感应电机的转矩-滑差特性曲线。

三相感应电机在运行状态下的转矩由下式给出：

$$\mathrm{\tau_𝑟 =\frac{𝐾𝑠𝐸_2^2𝑅_2}{𝑅_2^2 + (𝑠𝑋_2)^2}… (1)}$$

从公式(1)可以看出，如果R₂和X₂保持不变，则转矩取决于滑差's'。转矩-滑差特性曲线可以分为三个区域：

• 低滑差区域
• 中滑差区域
• 高滑差区域

低滑差区域

在同步速度下，滑差s = 0，因此转矩为0。当速度非常接近同步速度时，滑差非常小，并且(𝑠𝑋₂)²项与R₂相比可以忽略不计。因此，

$$\mathrm{\tau_𝑟 \propto\frac{𝑠}{𝑅_2}}$$

如果R₂为常数，则

$$\mathrm{\tau_𝑟 \propto 𝑠 … (2)}$$

公式(2)表明转矩与滑差成正比。因此，当滑差较小时，转矩-滑差曲线为直线。

中滑差区域

当滑差增加时，(𝑠𝑋₂)²项变得很大，以至于R₂²与(𝑠𝑋₂)²相比可以忽略不计。因此，

$$\mathrm{\tau_𝑟 \propto\frac{𝑠}{(𝑠𝑋_2)^2} =\frac{1}{𝑠𝑋_2^2}}$$

如果X₂为常数，则

$$\mathrm{\tau_𝑟 \propto\frac{1}{𝑠}… (3)}$$

因此，转矩与滑差成反比，直至静止状态。因此，对于滑差的中间值，转矩-滑差特性用矩形双曲线表示。当R₂ = 𝑠𝑋₂时，曲线通过最大转矩点。

感应电机产生的最大转矩称为拉出转矩或击穿转矩。此击穿转矩是衡量电机短时过载能力的指标。

高滑差区域

超过最大转矩点后，转矩下降。因此，电机减速并最终停止。感应电机在s = 0和s = s_m之间的滑差值下运行，其中sm是对应于最大转矩的滑差值。对于典型的三相感应电机，击穿转矩是额定转矩的2到3倍。因此，电机可以在短时间内处理过载而不会失速。

重要提示 – 从转矩-滑差特性可以看出，向转子电路增加电阻不会改变最大转矩的值，只会改变发生最大转矩时的滑差值。

Saini Manish Kumar

更新于：2023年11月1日

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