【正文】 n0相差的程度的物理量。即： 轉(zhuǎn)差率是異步電動機的一個重要的物理量，異步電動機運行時，轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速一般很接近，轉(zhuǎn)差率很小。~。三相異步電動機中的電磁關(guān)系同變壓器類似，定子繞組相當于變壓器的原繞組，轉(zhuǎn)子繞組（一般是短接的）相當于副繞組。 三相異步電機的轉(zhuǎn)矩特性與機械特性1．電磁轉(zhuǎn)矩（簡稱轉(zhuǎn)矩） 異步電動機的轉(zhuǎn)矩T是由旋轉(zhuǎn)磁場的每極磁通F與轉(zhuǎn)子電流I2相互作用而產(chǎn)生的。電磁轉(zhuǎn)矩的大小與轉(zhuǎn)子繞組中的電流I及旋轉(zhuǎn)磁場的強弱有關(guān)。 經(jīng)理論證明，它們的關(guān)系是： （54） 其中 T為電磁轉(zhuǎn)矩 KT為與電機結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù) F為旋轉(zhuǎn)磁場每個極的磁通量 I2為轉(zhuǎn)子繞組電流的有效值 j2為轉(zhuǎn)子電流滯后于轉(zhuǎn)子電勢的相位角 若考慮電源電壓及電機的一些參數(shù)與電磁轉(zhuǎn)矩的關(guān)系，（54）修正為： （55） 其中 為常數(shù) U1為定子繞組的相電壓 S為轉(zhuǎn)差率 R2為轉(zhuǎn)子每相繞組的電阻 X20為轉(zhuǎn)子靜止時每相繞組的感抗由上式可知，轉(zhuǎn)矩T還與定子每相電壓U1的平方成比例，所以當電源電壓有所變動時，對轉(zhuǎn)矩的影響很大。此外，轉(zhuǎn)矩T還受轉(zhuǎn)子電阻R2的影響。圖415為異步電動機的轉(zhuǎn)矩特性曲線。2．機械特性曲線 圖 55 三相異步電動機的機械特性曲線在一定的電源電壓U1和轉(zhuǎn)子電阻R2下，電動機的轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)差率n之間的關(guān)系曲線T=f(s)或轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系曲線n=f(T)，稱為電動機的機械特性曲線，它可根據(jù)式（54）得出，如圖55所示。在機械特性曲線上我們要討論三個轉(zhuǎn)矩：1）．額定轉(zhuǎn)矩TN 額定轉(zhuǎn)矩TN是異步電動機帶額定負載時，轉(zhuǎn)軸上的輸出轉(zhuǎn)矩。 （56） 式中P2是電動機軸上輸出的機械功率，其單位是瓦特，n的單位是轉(zhuǎn)/分，TN的單位是牛米。 當忽略電動機本身機械摩擦轉(zhuǎn)矩T0時，阻轉(zhuǎn)矩近似為負載轉(zhuǎn)矩TL，電動機作等速旋轉(zhuǎn)時，電磁轉(zhuǎn)矩T必與阻轉(zhuǎn)矩TL相等，即T= TL。額定負載時，則有TN= TL。2）．最大轉(zhuǎn)矩Tm Tm又稱為臨界轉(zhuǎn)矩，是電動機可能產(chǎn)生的最大電磁轉(zhuǎn)矩。它反映了電動機的過載能力。 最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)差率為Sm，此時的Sm叫做臨界轉(zhuǎn)差率，見圖55（a） 最大轉(zhuǎn)矩Tm與額定轉(zhuǎn)矩TN之比稱為電動機的過載系數(shù)l，即 l= Tm/ TN ~。在選用電動機時，必須考慮可能出現(xiàn)的最大負載轉(zhuǎn)矩，而后根據(jù)所選電動機的過載系數(shù)算出電動機的最大轉(zhuǎn)矩，它必須大于最大負載轉(zhuǎn)矩。否則，就是重選電動機。3）．起動轉(zhuǎn)矩Tst， Tst為電動機起動初始瞬間的轉(zhuǎn)矩，即n=0，s＝１時的轉(zhuǎn)矩。為確保電動機能夠帶額定負載起動，必須滿足：TstTN，一般的三相異步電動機有Tst/TN=1~。3．電動機的負載能力自適應(yīng)分析電動機在工作時，它所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩T的大小能夠在一定的范圍內(nèi)自動調(diào)整以適應(yīng)負載的變化，這種特性稱為自適應(yīng)負載能力。直至新的平衡。此過程中，時， 電源提供的功率自動增加。總結(jié)：電磁轉(zhuǎn)矩T的大小與轉(zhuǎn)子繞組中的電流I及旋轉(zhuǎn)磁場的強弱有關(guān)。 轉(zhuǎn)矩T還與定子每相電壓U1的平方成比例，所以當電源電壓有所變動時，對轉(zhuǎn)矩的影響很大。此外，轉(zhuǎn)矩T還受轉(zhuǎn)子電阻R2的影響。在一定的電源電壓U1和轉(zhuǎn)子電阻R2下，電動機的轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)差率n之間的關(guān)系曲線T=f(s)或轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系曲線n=f(T)，稱為電動機的機械特性曲線。其特性見圖55三個轉(zhuǎn)矩：1）．額定轉(zhuǎn)矩TN 額定轉(zhuǎn)矩TN是異步電動機帶額定負載時，轉(zhuǎn)軸上的輸出轉(zhuǎn)矩。 2）．最大轉(zhuǎn)矩Tm Tm又稱為臨界轉(zhuǎn)矩，是電動機可能產(chǎn)生的最大電磁轉(zhuǎn)矩。它反映了電動機的過載能力。3）．起動轉(zhuǎn)矩Tst， Tst為電動機起動初始瞬間的轉(zhuǎn)矩，即n=0，s＝１時的轉(zhuǎn)矩。電動機的負載能力自適應(yīng)分析電動機在工作時，它所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩T的大小能夠在一定的范圍內(nèi)自動調(diào)整以適應(yīng)負載的變化，這種特性稱為自適應(yīng)負載能力。．三相異步電動機的使用電動機或其他電氣設(shè)備電路的接通或斷開，目前普遍采用繼電器、接觸器、按鈕及開關(guān)等控制電器來組成控制系統(tǒng)。這種控制系統(tǒng)一般稱為繼電——接觸器控制系統(tǒng)。任何復(fù)雜的控制電路，都是由一些基本的單元電路組成的。因此，在本節(jié)中我們主要討論繼電——接觸器控制的一些基本電路。要弄清一個控制電路的原理，必須了解其中各個電器元件的結(jié)構(gòu)，動作原理以及它們的控制作用。電器的種類繁多，可分為手動的和自動的兩類。手動電器是由工作人員手動操縱的，例如刀開關(guān)、點火開關(guān)等。而自動電器則是按照指令、信號或某個物理量的變化而自動動作的，例如各種繼電器、接觸器、電磁閥等。因此本節(jié)首先對這些常用控制電器作簡單介紹。． 常用低壓電器介紹1．手動電器電路符號QS1）．刀開關(guān)216。 刀開關(guān)又叫閘刀開關(guān)，一般用于不頻繁操作的低壓電路中，用作接通和切斷電源，有時也用來控制小容量電動機的直接起動與停機。216。 刀開關(guān)由閘刀（動觸點）、靜插座（靜觸點）、手柄和絕緣底板等組成。216。 刀開關(guān)的種類很多。按極數(shù)（刀片數(shù)）分為單極、雙極和三極；按結(jié)構(gòu)分為平板式和條架式；按操作方式分為直接手柄操作式、杠桿操作機構(gòu)式和電動操作機構(gòu)式；按轉(zhuǎn)換方向分為單投和雙投等。 圖56 刀開關(guān)的電路符號216。 刀開關(guān)一般與熔斷器串聯(lián)使用，以便在短路或過負荷時熔斷器熔斷而自動切斷電路。216。 刀開關(guān)的額定電壓通常為250V和500V，額定電流在1500A以下。216。 考慮到電機較大的起動電流，刀閘的額定電流值應(yīng)如下選擇：3~5倍異步電機額定電流2）．按鈕按鈕常用于接通、斷開控制電路，它的結(jié)構(gòu)和電路符號見圖57。按鈕上的觸點分為常開觸點和常閉觸點，由于按鈕的結(jié)構(gòu)特點，按鈕只起發(fā)出“接通”和“斷開”信號的作用。 圖 57 按鈕的結(jié)構(gòu)和符號2．自動電器1）．熔斷器216。 熔斷器主要作短路或過載保護用，串聯(lián)在被保護的線路中。線路正常工作時如同一根導(dǎo)線，起通路作用；當線路短路或過載時熔斷器熔斷，起到保護線路上其他電器設(shè)備的作用。216。 熔斷器的結(jié)構(gòu)有管式、磁插式、螺旋式、等幾種。其核心部分熔體（熔絲或熔片）是用電阻率較高的易熔合金制成，如鉛錫合金；或者是用截面積較小的導(dǎo)體制成。216。 熔體額定電流的選擇：1．無沖擊電流的場合（如電燈、電爐）； 圖58 熔斷器的電路符號2．一臺電動機的熔體：熔體額定電流≥電動機的起動電流247。；如果電動機起動頻繁，則為：熔體額定電流≥電動機的起動電流247。(~2)；3．幾臺電動機合用的總?cè)垠w：熔體額定電流=(~)容量最大的電動機的額定電流+其余電動機的額定電流之和。2）．交流接觸器接觸器是一種自動開關(guān)，是電力拖動中主要的控制電器之一，它分為直流和交流兩類。其中，交流接觸器常用來接通和斷開電動機或其他設(shè)備的主電路。圖59是交流接觸器的主要結(jié)構(gòu)圖。接觸器主要由電磁鐵和觸頭兩部分組成。它是利用電磁鐵的吸引力而動作的。當電磁線圈通電后，吸引山字形動鐵心 (上鐵心)，而使常開觸頭閉合。 圖59 接觸器工作原理圖根據(jù)用途不同，接觸器的觸頭分主觸頭和輔助觸頭兩種。輔助觸頭通過的電流較小，常接在電動機的控制電路中；主觸頭能通過較大電流，常接在電動機的主電路中。如CJl020型交流接觸器有三個常開主觸頭和四個輔助觸頭 (兩個常開，兩個常閉)。 當主觸頭斷開時，其間產(chǎn)生電弧，會燒壞觸頭，并使電路分斷時間拉長，因此，必須采取滅弧措施。通常交流接觸器的觸頭都做成橋式結(jié)構(gòu)，它有兩個斷點，以降低觸頭斷開時加在斷點上的電壓，使電弧容易熄滅，同時各相間裝有絕緣隔板，可防止短路。在電流較大的接觸器中還專門設(shè)有滅弧裝置。 接觸器的電路符號見圖510，接觸器線圈