王思琦 張可菊* 沈陽工學(xué)院信息與控制學(xué)院

1 引言

電能的應(yīng)用已經(jīng)在當(dāng)今世上普遍了各行各業(yè)，也對人民的日常生活有著非常重要影響。對電能的生產(chǎn)、控制和使用都是通過電機把非電能量轉(zhuǎn)化為電能量，以供社會使用，所以電機是實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的一個裝置。在生產(chǎn)工業(yè)中，機床的作業(yè)、挖掘機的動力系統(tǒng)、起重機的引擎系統(tǒng)等等都需要電動機來進行工作。

2 三相異步電動機機械特性

三相異步電動機的固有機械特性如圖1所示，圖a為轉(zhuǎn)矩特性、圖b為機械特性。其中固有機械特性上的P、W、M為三個特殊的工作運行點，這個三個點代表著三相異步電動機的三個非常重要且特殊的工作運行狀態(tài)。

圖1 電動機的固有機械特性曲線

由圖上圖可知，P點為額定狀態(tài)其電壓、電流和轉(zhuǎn)速都為額定值，一般所在位置為OW段的中間部分，那么額定狀態(tài)下的轉(zhuǎn)差率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩都加上了額定二字，電動機在額定狀態(tài)下自然能夠長期運行。當(dāng)T大于Tn時，運行狀態(tài)為過載若長期處于這是萬萬不能的，會使電動機溫度升高、降低電動機的使用壽命，甚至很快燒毀電動機。

3 三相異步電動機負載機械特性

負載機械特性指的是生產(chǎn)機械的轉(zhuǎn)速與負載轉(zhuǎn)矩這二者的關(guān)系也俗稱負載特性，可以分為以下三類：

（1）負載轉(zhuǎn)矩是一個比較穩(wěn)定的值或者是一個定值它與系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速無關(guān)稱之為恒轉(zhuǎn)矩負載特性。有一個負載轉(zhuǎn)矩是由摩擦力作用產(chǎn)生的做功的方向總是與旋轉(zhuǎn)方向相反并且阻礙產(chǎn)生制動的轉(zhuǎn)矩被稱為發(fā)抗性恒轉(zhuǎn)矩，通常這一類負載的產(chǎn)生機械有起重機的平行機構(gòu)、電梯平移機構(gòu)和物品傳輸帶的機構(gòu)。還有一種是由重力作用產(chǎn)生的負載的負載轉(zhuǎn)矩特性，且負載轉(zhuǎn)矩的大小和方向都保持不變并與轉(zhuǎn)速的快慢沒有關(guān)系，通常這一類負載的產(chǎn)生機械用于掉線塔的物資升降，起重機的豎直做功的機構(gòu)和電梯垂直的動力機構(gòu)等等。

（2）還有一種屬于恒定功率下產(chǎn)生的恒功率負載特性其負載轉(zhuǎn)矩的大小與轉(zhuǎn)速的大小成反比狀態(tài)，并且兩者的乘積關(guān)系不變TL的方向始終與n的方向相反，通常這一類負載的產(chǎn)生機械應(yīng)用于各種機床的主傳動機構(gòu)。3)還有一類電動機是應(yīng)于通風(fēng)機、水泵等機械結(jié)構(gòu)中，這種特性的負載其負載轉(zhuǎn)矩的大小與轉(zhuǎn)速的平方成正比并且負載轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)速方向相反這類特性稱之為通風(fēng)機負載特性。

4 三相異步電動機的啟動

對于三相異步電動機有一種非常簡單的啟動也就是把電壓之間加到三相異步電動機定子繞組側(cè)進行啟動，稱之為直接啟動。對于經(jīng)常這樣操作的電動機會因為每次啟動電流過大并且這個過程是一個累加的，直接影響到電動機的壽命并有可能造成定子繞組側(cè)發(fā)生短路燒毀電動機。為了保護電動機并且使其長期的工作加入了降壓啟動，可以通過定子繞組串聯(lián)電阻或加入電抗進行降壓處理，此類操作啟動的時候比較平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡單。也可以采用星三角降壓啟動，，這類啟動的額定值只有直接啟動的三分之一，因此該方法使用于空載、輕載啟動。當(dāng)以上方法都不適用時可以采用自耦變壓器減壓啟動。

隨著時代的推進使電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)不斷的進步和完善，可以利用軟啟動器對電動機進行自動調(diào)節(jié)電壓得到我們所想要的期望啟動性能，當(dāng)然軟啟動器還兼有其他啟動方式?jīng)]有的保護功能，從而被廣泛的應(yīng)用。

[1]巴金祥，原琳，淺談“電機及拖動”課程教學(xué)改革中主講教師的作用[J]2018