三相異步電動機，又稱為感應(yīng)電動機，是一種常見的電動機類型，廣泛應(yīng)用于工業(yè)和民用領(lǐng)域。其主要特點是結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、維護方便、成本低廉。三相異步電動機的機械特性是指電動機在不同負載條件下的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和功率之間的關(guān)系。本文將對三相異步電動機的固有機械特性進行分析。

一、三相異步電動機的工作原理

三相異步電動機的工作原理基于電磁感應(yīng)定律。當三相交流電通過電動機的定子繞組時，會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。這個旋轉(zhuǎn)磁場與電動機的轉(zhuǎn)子繞組相互作用，產(chǎn)生感應(yīng)電流。感應(yīng)電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用，產(chǎn)生電磁力，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。

二、三相異步電動機的構(gòu)造

三相異步電動機主要由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。定子是電動機的固定部分，通常由鐵芯和繞組組成。轉(zhuǎn)子是電動機的旋轉(zhuǎn)部分，可以是鼠籠式或繞線式。鼠籠式轉(zhuǎn)子由導條和端環(huán)組成，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。繞線式轉(zhuǎn)子由繞組和滑環(huán)組成，適用于高啟動轉(zhuǎn)矩和高效率的場合。

三、三相異步電動機的參數(shù)

1. 額定功率：電動機在額定工作條件下的輸出功率。
2. 額定電壓：電動機正常工作時所需的電壓。
3. 額定電流：電動機正常工作時所需的電流。
4. 額定轉(zhuǎn)速：電動機在額定工作條件下的轉(zhuǎn)速。
5. 額定頻率：電動機正常工作時所需的電源頻率。
6. 效率：電動機輸出功率與輸入功率之比。
7. 功率因數(shù)：電動機輸入功率與視在功率之比。

四、三相異步電動機的機械特性

1. 轉(zhuǎn)速特性：三相異步電動機的轉(zhuǎn)速與負載轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。在額定負載下，電動機的轉(zhuǎn)速略低于同步轉(zhuǎn)速。隨著負載的增加，轉(zhuǎn)速逐漸降低，但變化較小。
2. 轉(zhuǎn)矩特性：三相異步電動機的輸出轉(zhuǎn)矩與負載轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。在啟動時，電動機需要較大的啟動轉(zhuǎn)矩。隨著負載的增加，輸出轉(zhuǎn)矩逐漸減小，直至達到額定轉(zhuǎn)矩。
3. 功率特性：三相異步電動機的輸出功率與負載功率之間的關(guān)系。在額定負載下，電動機的輸出功率等于輸入功率。隨著負載的增加，輸出功率逐漸減小，直至達到額定功率。
4. 效率特性：三相異步電動機的效率與負載之間的關(guān)系。在額定負載下，電動機的效率最高。隨著負載的增加或減小，效率逐漸降低。
5. 功率因數(shù)特性：三相異步電動機的功率因數(shù)與負載之間的關(guān)系。在額定負載下，電動機的功率因數(shù)較高。隨著負載的增加或減小，功率因數(shù)逐漸降低。

五、三相異步電動機的啟動特性

1. 啟動電流：三相異步電動機在啟動時，由于轉(zhuǎn)子尚未旋轉(zhuǎn)，需要較大的電流來建立旋轉(zhuǎn)磁場。啟動電流通常為額定電流的4-7倍。
2. 啟動轉(zhuǎn)矩：三相異步電動機在啟動時，需要較大的啟動轉(zhuǎn)矩來克服負載的阻力。啟動轉(zhuǎn)矩通常為額定轉(zhuǎn)矩的1.5-2.5倍。
3. 啟動時間：三相異步電動機從啟動到達到額定轉(zhuǎn)速所需的時間。啟動時間與電動機的容量、負載特性和啟動方式有關(guān)。

六、三相異步電動機的調(diào)速特性

1. 變極調(diào)速：通過改變電動機的極數(shù)來實現(xiàn)調(diào)速。變極調(diào)速可以實現(xiàn)較大的調(diào)速范圍，但效率較低。
2. 變頻調(diào)速：通過改變電動機的電源頻率來實現(xiàn)調(diào)速。變頻調(diào)速可以實現(xiàn)無級調(diào)速，效率高，但成本較高。
3. 變轉(zhuǎn)差率調(diào)速：通過改變電動機的轉(zhuǎn)差率來實現(xiàn)調(diào)速。變轉(zhuǎn)差率調(diào)速可以實現(xiàn)較小的調(diào)速范圍，但效率較高。

七、三相異步電動機的制動特性

1. 反接制動：通過改變電動機的電源相序來實現(xiàn)制動。反接制動可以實現(xiàn)快速制動，但對電動機的損耗較大。
2. 能耗制動：通過將電動機的轉(zhuǎn)子能量消耗在外部電阻上實現(xiàn)制動。能耗制動可以實現(xiàn)平穩(wěn)制動，但需要額外的能耗。
3. 再生制動：通過將電動機的轉(zhuǎn)子能量反饋到電源系統(tǒng)實現(xiàn)制動。再生制動可以實現(xiàn)能量回收，但對電源系統(tǒng)的要求較高。