三相感应电动机的特性

三相感应电动机的运行性能可以通过以下两个特性来解释，即：

三相感应电动机的转矩滑差特性

三相感应电动机的转矩-滑差特性是在特定转子电阻值下电动机转矩和滑差之间绘制的曲线。图 1 显示了典型三相感应电动机在滑差范围从 s = 0 到 s= 1 时，转子电阻值不同的不同转矩-滑差特性。

对于三相感应电动机，运行条件下电动机转矩与滑差之间的关系为：

$$\mathrm{\mathit{ au _{r}}\:=\:\frac{\mathit{KsR_{r}}}{\mathit{R_{r}^{\mathrm{2}}+s^{\mathrm{2}}X_{r}^{\mathrm{2}}}}\:\cdot \cdot \cdot (1)}$$

其中，K是常数，s 是滑差，$\mathit{R_{r}}$ 是每相转子电阻，$\mathit{X_{r}}$ 是每相静止转子电抗。

从公式 1，我们可以得出以下几点 −

如果 s = 0，则 $\mathit{ au _{r}}\:=\:0$。因此，扭矩-滑移曲线从原点开始。

在电机正常速度下，滑移很小，因此与 $\mathit{R_{r}}$ 相比，$\mathit{sX_{r}}$ 实际上可以忽略不计。

$$\mathrm{ 因此 \mathit{ au _{r}}\propto \mathit{\frac{s}{R_{r}}}}$$

由于对于给定的电机，$\mathit{R_{r}}$ 也是恒定的。

$$\mathrm{ 因此 \mathit{ au _{r}}\propto \mathit{s}}$$

因此，扭矩-滑移曲线是从零滑移到对应于满载的滑移的直线。

如果滑差值超过满载滑差，则扭矩增加，并在 $\mathit{R _{r}}\:=\:\mathit{s\:X_{r}}$ 时达到最大值。三相感应电动机中的这个最大扭矩称为故障扭矩或拉出扭矩。当感应电动机在额定电压和频率下运行时，故障转矩的值至少是满载转矩的两倍。

当滑差值大于对应于最大转矩的值时，项 $\mathit{s^{\mathrm{2}}\:X_{r}^{\mathrm{2}}}$ 会迅速增加，因此 $\mathit{R_{r}^{\mathrm{2}}}$ 可以忽略不计。

$$\mathrm{ 因此 \mathit{ au _{r}}\propto \mathit{\frac{s}{s^{\mathrm{2}}X_{r}^{\mathrm{2}}}$$

由于 $\mathit{X_{r}^{\mathrm{2}}}$ 实际上是常数，然后

$$\mathrm{\mathit{ au _{r}}\propto \mathit{\frac{\mathrm{1}}{s}}}$$

因此，扭矩现在与滑差成反比。因此，扭矩-滑差曲线是矩形双曲线。

因此，从以上对三相感应电动机扭矩-滑差特性的分析中可以清楚地看出，转子电路中增加电阻不会改变最大扭矩的值，而只会改变发生最大扭矩时的滑差值。

对于三相感应电动机，电动机扭矩取决于转速，但我们无法用简单的数学方程来表达它们之间的关系。因此，我们使用扭矩-转速特性曲线来显示这种关系。图 2 显示了三相感应电动机的典型转矩-转速特性曲线。

从该特性曲线 − 中可以注意到以下几点

如果满载转矩为 $ au$，则启动转矩为 $1.5 au $，最大转矩（或故障转矩）为 $2.5 au $
满载时，如果电动机的转速为 N，并且如果轴上的机械负载增加，则电动机的转速将下降，直到电动机转矩再次等于负载转矩。一旦两个转矩相等，电动机将以恒定速度运行，但低于之前的速度。但是，如果电机扭矩大于 $2.5 au $（即临界扭矩），电机将突然停止。
对于三相感应电机，扭矩-速度曲线本质上是空载点和满载点之间的直线。曲线的斜率取决于转子电路的电阻，即电阻越大，斜率越陡。