什么是三相异步电动机转矩(三相异步电动机的转

1. 三相异步电动机的转矩

三相异步电动机启动时起动电流很大（可达额定电流的4-7倍），但起动转矩却不大（约是额定转矩的2倍左右）；这是由于异步电机的结构和工作原理所造成。

启动时，转子不动，定子旋转磁场切割转子导体的速度很大，在转子里产生的感应电势也很大，所以起动电流很大。

启动时，转子感应电流的频率与电源频率相同，是50Hz，这时，转子电抗相对转子电阻很大，转子回路的功率因素很小，根据：M=KmΦIcosφ，cosφ很小，I较大，所以起动转矩M不太大。（因为电流和磁通都在变化，二者之间有相位差，电流很大时，磁通不大，所以转矩不大。）

由于三相异步电动机的转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速成旋转，存在转差率，所以叫三相异步电动机。

三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而产生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。

2. 三相异步电动机的转矩特性

转矩的单位为“千克力·米(kgf·m)”时：

TN=975 *PN/nN

转矩的单位为“牛顿·米(N·m)”时：TN=9550*PN/nN

3. 三相异步电动机的转矩特性曲线是

1、异步电动机工作特性，就是同步转速到临界转速之间的稳定工作区；

2、表示电机输出功率由空载到最大转矩之间输出功率P2与：

①转速的关系n

②效率的关系η

③cosφ的关系

④电机凳子电流I1的关系

⑤电机转矩T的关系

3、异步电动机的工作区，就是机械特性曲线上的“稳定区”；

4、电流曲线是一个上凹的曲线，说明电流变化率有明显增大的趋势，反过来说明越过临界转速、转矩最大值，电流迅速下降的趋势；

5、功率因数曲线，反过来说明启动速度越过临界转速、转矩最大值，功率因数明显增大，无功电流迅速下降的趋势；

6、异步电动机启动过程中，速度越过临界转差、最大转矩，标志异步电动机进入了正常的工作区。

4. 三相异步电动机的转矩与定子每相电源电压

三相异步电机（Triple-phase asynchronous motor）是感应电动机的一种，是靠同时接入380V三相交流电流（相位差120度）供电的一类电动机，由于三相异步电动机的转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速成旋转，存在转差率，所以叫三相异步电动机。三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而产生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。

很显然，三相异步电动机输出电压为1200v。

5. 三相异步电动机的转矩与定子电压的平方成正比

1)额定转矩。在额定电压、额定频率、额定负载下，三相异步电动机转轴上产生的电磁转矩称为异步电动机的额定转矩。额定功率相同的三相异步电动机，转矩与转速成反比，转速越低，转矩就越大；又由于转速与磁极数成反比，所以，定子绕组的极数越多，转速就越低，转矩也就越大。

三相异步电动机转矩的大小与旋转磁场的磁通、转子电流的有功分量成正比，与外加电压的平方成正比，所以当外加电压变化时，三相异步电动机的电磁转矩就会有很大的变化。例如，电源电压降低到额定电压的70％时，电磁转矩仅为额定转矩的49％。由于存在这一特性，因此应特别注意防止三相异步电动机在启动和运行中电压过低、转矩大幅度下降而造成三相异步电动机烧毁的现象。

(2)启动转矩。在额定电压下，三相异步电动机刚启动时所输出的电磁转矩称为启动转矩(又称堵转转矩)，它是衡量三相异步电动机启动性能的重要技术指标之一。启动转矩一般都用它与额定转矩的倍数来表示，常用三相异步电动机的启动转矩为额定转矩的1.0～2.2倍。

启动转矩大，则三相异步电动机的加速度大，启动过程短，同时说明带重负载启动的能力强。所以启动转矩大，启动性能就好。反之，若启动转矩小，则三相异步电动机不易启动或启动时间长，如果启动转矩小于负载转矩，三相异步电动机就不能启动。所以， 三相异步电动机的启动转矩不能小于一定的范围。

(3)最大转矩。三相异步电动机从启动到正常运行的过程中，电磁转矩是不断变化的，其中有一个最大值，称为最大转矩，它是衡量三相异步电动机短时过载能力和运行稳定性的一个重要指标。最大转矩一般也用它与额定转矩的倍数来表示，常用三相异步电动机的最大转矩为额定转矩的1.7～2.5倍。

6. 三相异步电动机的转矩与电源电压的关系是

三相异步电动机的转矩公式为：SR2M=CU12公式[2]R22+（SX20）2C：为常数同电机本身的特性有关；

U1：输入电压；R2：转子电阻；

X20：转子漏感抗；

S：转差率可以知道M∝U12转矩与电源电压的平方成正比，设正常输入电压时负载转矩为M2，电压下降使电磁转矩M下降很多；由于M2不变，所以M小于M2平衡关系受到破坏，导致电动机转速的下降，转差率S上升；它又引起转子电压平衡方程式的变化，使转子电流I2上升。也就是定子电流I1随之增加（由变压器关系可以知道）；同时I2增加也是电动机轴上送出的转矩M又回升，直到与M2相等为止。

这时电动机转速又趋于新的稳定值。

7. 三相异步电动机的转矩公式

转矩

使机械元件转动的力矩称为转动力矩，简称转矩。机械元件在转矩作用下都会产生一定程度的扭转变形，故转矩有时又称为扭矩。转矩是各种工作机械传动轴的基本载荷形式，与动力机械的工作能力、能源消耗、效率、运转寿命及安全性能等因素紧密联系，转矩的测量对传动轴载荷的确定与控制、传动系统工作零件的强度设计以及原动机容量的选择等都具有重要的意义。此外,转矩与功率的关系T=9549P/n

电机的额定转矩表示额定条件下电机轴端输出转矩。转矩等于力与力臂或力偶臂的乘积，在国际单位制(SI)中，转矩的计量单位为牛顿米(Nm)，工程技术中也曾用过公斤力米等作为转矩的计量单位。电机轴端输出转矩等于转子输出的机械功率除以转子的机械角速度。直流电动机堵转转矩计算公式TK=9.55KeIK 。

三相异步电动机的转矩公式为：

S R2

M=C U12 公式 [2 ]

R22+（S X20）2

C：为常数同电机本身的特性有关； U1 ：输入电压 ；

R2 ：转子电阻； X20 ：转子漏感抗； S：转差率

可以知道M∝U12 转矩与电源电压的平方成正比，设正常输入电压时负载转矩为M2 ，电压下降使电磁转矩M下降很多；由于M2不变，所以M小于M2平衡关系受到破坏，导致电动机转速的下降，转差率S上升；它又引起转子电压平衡方程式的变化，使转子电流I2上升。也就是定子电流I1随之增加（由变压器关系可以知道）；同时I2增加也是电动机轴上送出的转矩M又回升，直到与M2相等为止。这时电动机转速又趋于新的稳定值。

转矩的类型

转矩可分为静态转矩和动态转矩。

静态转矩是值不随时间变化或变化很小、很缓慢的转矩，包括静止转矩、恒定转矩、缓变转矩和微脉动转矩。

静止转矩的值为常数，传动轴不旋转；

恒定转矩的值为常数，但传动轴以匀速旋转，如电机稳定工作时的转矩；

缓变转矩的值随时间缓慢变化，但在短时间内可认为转矩值是不变的；

微脉动转矩的瞬时值有幅度不大的脉动变化。

动态转矩是值随时间变化很大的转矩，包括振动转矩、过渡转矩和随机转矩三种。振动转矩的值是周期性波动的；过渡转矩是机械从一种工况转换到另一种工况时的转矩变化过程；随机转矩是一种不确定的、变化无规律的转矩。

根据转矩的不同情况，可以采取不同的转矩测量方法。

8. 三相异步电动机的转矩t与定子每相电源电压u1

三相异步电动机的转速取决于磁极对数及频率，公式如下

n=60f/p

上式中

n——电机的转速（转/分）；

60——每分钟（秒）；

f——电源频率（赫芝）；

p——电机旋转磁场的极对数工频电流的时候取决于电机的极数，两极3000转，四极1500转，六极1000转，.........n=60f/p。三相异步电动机的转矩公式为：

s r2

m=c u12 公式 [2 ]

r22+（s x20）2

c：为常数同电机本身的特性有关； u1 ：输入电压 ；

r2 ：转子电阻； x20 ：转子漏感抗； s：转差率

可以知道m∝u12 转矩与电源电压的平方成正比，设正常输入电压时负载转矩为m2 ，电压下降使电磁转矩m下降很多；由于m2不变，所以m小于m2平衡关系受到破坏，导致电动机转速的下降，转差率s上升；它又引起转子电压平衡方程式的变化，使转子电流i2上升。也就是定子电流i1随之增加（由变压器关系可以知道）；同时i2增加也是电动机轴上送出的转矩m又回升，直到与m2相等为止。这时电动机转速又趋于新的稳定值。

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