§3-5  三相异步电动机的电磁转矩

    前面已经讲到：异步电动机的电磁转矩T是由转子电流I₂与旋转磁场相互作用而产生的。根据理论推导，电磁转矩T可由下面公式确定：T=C_TΦI₂CosΦ₂ 

   式中：C_T：为异步电动机的转矩常数，与结构有关。

         Φ：为旋转磁场的每极磁通。

   又：I₂= E₂/Z₂=SE₂₀/[（R²₂+（SX ₂₀）²]^1/2

       CosΦ₂= R₂/[（R²₂+（SX ₂₀）²]^1/2  代入上式得

T=C_TΦE₂₀ SR₂/[ R²₂+（SX ₂₀）²]

   又：E₂₀= 4.44f₁N₂K₂Φ及U₁= 4.44 K₁N₁f₁Φ代入得T=CU₁² SR₂/[ R²₂+（SX ₂₀）²]

式中：C=C_TN₂K₂/4.44f₁N₁²K₁² 决定于电动机结构和电源频率的常数。

    由此可见：1、电磁转矩与电源电压U₁²的平方成正比。

              2、当外加电压U₁及f一定时，转子电阻R₂和漏抗X ₂₀都是常数时，T只随转差率S而变化。

    当电动机接通电源，转子尚未转动的瞬间，S=1，其对应的转矩T_Q称为起动转矩。

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    如果起动转矩大于机械转矩，电动机转子将升速，S将减小。

    在电动机起动的一段时间里(1—S_m)，S较大，此时，R²₂《（SX ₂₀）²，上面的转矩特性曲线可近视为T∝1/S。转矩特性曲线呈双曲线形状。转差率越小，转矩越大。随着电动机转速的不断升高，电磁转矩将达到一个最大值T_M，此时S= S_m（称为临界转差率）。随后因转速升高，S值很小。此时，R²₂》（SX ₂₀）²，所以转矩关系近似为T∝S。呈直线关系。当S继续减小，T将趋于零。（T=0，理想空载运行）。