三相异步电动机在电动运行状态下的机械特性

三相异步电动机在电动运行状态下的机械特性描述转速n与电磁转矩Tem之间的关系，通常以n=f(Tem)或转差率s=f(Tem)的形式表示，其中转差率s=(n₁-n)/n₁，n₁为同步转速。在电动运行状态下，转速n介于0和n₁之间，转差率s介于0和1之间，且n和Tem均为正。‌

‌机械特性曲线呈凸形，关键工作点包括：‌ 起动点（s=1, n=0, Tem=Tst）、最大转矩点（s=sm, Tem=Tm）和额定点（s≈0.01~0.06, n≈n₁）。曲线表明转矩与转差率呈非线性关系：转差率较小时，转矩随转差率近似线性增加；达到临界转差率sm后，转矩非线性下降。额定运行时转差率小，转速接近同步转速，特性表现为硬特性，即负载变化时转速波动较小。‌

‌最大转矩Tm和启动转矩Tst是重要性能指标：‌ Tm对应临界转差率sm，其表达式为Tm ∝ U₁²，说明Tm与定子电压平方成正比，对电压波动敏感；sm与转子电阻r'₂成正比，与漏抗(x₁ + x'₂)成反比，但Tm与r'₂无关。Tm反映了电动机的过载能力，过载系数λT=Tm/TN一般取1.6~2.2（普通电机）。启动转矩Tst出现在s=1时，Tst ∝ U₁²，且与漏抗成反比；通过增大转子电阻（如绕线转子电机转子串电阻），可提高Tst，但过大会使最大转矩点移出安全范围。Tst与额定转矩TN的比值为启动转矩倍数kst，一般电机取1.0~2.0。‌

‌人为改变参数可调整机械特性：‌ 例如降低定子电压U₁时，Tm和Tst减小，但临界转差率sm不变，导致启动困难和过载能力下降；转子串接电阻时，sm增大，Tm不变，可改善启动性能，但特性变软。这些调整影响电机的启动、制动和调速性能。‌