电机转速和转差率测定及计算

各种电机试验都可能要涉及到测定转速问题。对于交流异步电机，还要测取或计算其转差率。而转差率测量大多数情况下与转速测量有关。一般情况，电机转速采用转速表直接测量，对于交流异步电机，还可以通过测量电源频率和转差率求得。

测取数据是一种结果，而从原理上理解和分析则是一种深层次的解读，Ms.参今天就交流异步电机转速与转差率的勾稽关系与各位做一个简单交流。

交流异步电动机的转差率s（%）是该类电机极其重要的性能参数，它是电机的转子转速n（r/min)与定子旋转磁场转速即同步转速ns（r/min)之差占同步转速ns的百分比，用式（1）计算。

●测量转速间接计算法

（1）由电机的极对数P和电源的频率f（Hz)计算其定子旋转磁场的同步转速ns（r/min)，具体按式（2）计算。电源的频率可用额定值，若要精确计算，则应用频率表实测。（2）用转速表测量电机的转速n（r/min)。（3）用式（1）计算得出被试电机的转差率s。

● 闪光测速法

（1）在被试电机轴伸端安装的皮带轮端面或联轴器侧面，用油漆涂上黑白相间的扇形面或横道，分割数量与电机的极对数相同，如下图。

（2）用与被试电机相同电源供电的一台日光灯照射涂色部位。此时，若电机通电运转，将可看到皮带轮端面或联轴器侧面有一条白线在缓慢地旋转。

（3）当电机负载调定后，用秒表记录上述白道旋转N转所用的时间t（s）。

（4）用式(3)计算被试电机的转差率s（%）。

● 线圈感应法

（1） 在电机的机座旁安放一个带铁芯的2000匝以上的多匝线圈，线圈两端接一个零位在中心的磁电系式毫伏表或检流计。（2）在电机通电运行时，所接仪表指针将在中心位置左右按一定的周期来回摆动。用秒表记录仅表指针摆动N次所用的时间t（s）。摆动一次的概念是：指针从中心位置（0刻度位置）开始向一侧摆动到最大，再回到中心位置；再向另一侧摆动到最大，再回到中心位置。（3）用式（4）计算被试电机的转差率。

● 绕线转子电机转差率的仪表测量计算法

本方法只能用于加负载过程中转子外接导线能引出的不举刷绕线转子电动机。有两种试验方法。

（1）将一只零位在中心的磁电系指针式毫伏表接于电机转子两相电刷之间（此时转子三相绕组已通过外接的短路开关短路）。当电机加负载运行时，仪表指针将在中心位置左右按一定的周期来回摆动。用秒表记录仪表指针摆动N次所用的时间t（s)。用式（4)计算被试电机的转差率s(%）。

特别提示：在电机起动过程中，转子绕组产生的电压将很高，仪表不可接入，可通过开关调节；另外，若仪表指针摆动幅度太大，可串接一个分压电阻。

（2）用一只指针式钳形电流表测量转子的一相电流。由于转子电流的频率很低，电流表的指针将在一定的位置上大小来回摆动。用秒表记录仅表指针摆动N次所用的时间t（s）。用式（4）计算被试电机的转差率s（%）。

转速的间接测量方法

交流异步电动机的转速可用前面介绍的转速表直接测量。在没有转速表时，可借用上述转差率的测量方法求得。得到转差率s的值后，利用式（1）的转化公式求取电机转子的转速n（r/min)。

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异步电机的转差率，与堵转电流的大小有没有关系？

转差率，是异步电机特有的性能参数，是异步电机转速与同步转速之差相对同步转速之比。影响电动机转差率的因素较多，如电源电压、电动机负载、所拖动机械负载的功率及其变化率、机械润滑程度、环境温度等。当电动机的实际负载率越高时，转差率越大；同一个负载下，电源供给的功率越大时转差率越小。

而对于同一台电机，在电机起动的瞬间，电机的转差率为1，是最大值，此时对应的电流也是最大值，即起动电流，在电机起动过程中，转速在增加，转差在减小，直至转速达额定值。进入正常运行状态后，转差率也基本稳定，电流也由起动瞬间的最大值趋向稳定值。

对于堵转电流与转差率的关系，我们通过高转差电机进行分析。高转差率电动机，是指通过改变转子槽形和导体材料，提高电机转差率，增加转子电阻，从而使之具有堵转转矩较大，堵转电流较小，转差率较高和机械特性软等特点。

我们在此引入公式（1），说明不同的状态、不同的电机电流与转差的关系。定子电流是转子电流与励磁电流的失量合成，或者说定子电流励磁分量和负载分量两部分组成。

电机运行过程中，励磁电流的变化很小，可以认为是恒定值，因而转子电流的大小直接影响到定子电流的大小，式（1）转子电流与转差的关系公式实际也是定子电流与转差的定性变化关系。

在电机起动过程中，起动瞬间，转差率为1，因而转子电流最大。起动过程是电机转速由0逐步增大的过程，也是转差率由1逐步小到稳定值的过程，于是转子电流也由最大变为稳定，定子电流也由最大趋向稳定。

而对于普通电机和高转差电机，由于高转差电机的转子电阻较大，起动瞬间转差率均为1，因而高转差电机对应的转子电流要相对较小，同时也就对应相对较小的起动电流。这也是绕线式转子电机串接电阻起动的本质。

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