异步电动机理想空载起动时间的计算

以最简单的异步电动机理想空载时直接起动时间计算为例，用解析法来推导起动过渡过程时间的计算公式，并由此分析影响起动时间的因素和缩短起动时间的途径。

当负载转矩TL＝T0＋T2＝0时，异步电动机运行在理想空载状态，这时拖动系统的运动方程式变为：

将式中的T代以转矩的实用表达式并考虑到n＝n1（1－s），dn／dt＝－nds／dt得：

式中，TM＝CD2 n1／375Tmax称为异步电动机拖动系统的机电时间常数。

将式（10－58）两边积分，得出起动时间为：

式中，si是起动时转差率的初始值；sx是起动时转差率的终了值。

通常认为s达到0.05～0.02起动过程就已结束。将s1＝1，sx＝0.05代入式（10－59）可得：

图10.5.1　s′m为不同值时的机械特性

由式（10－59）和式（10－60）可见：当拖动系统的机电时间常数一定时，起动时间与sm有关，并必然存在一个最佳临界转差率s′m，它所对应的起动时间为最短。令＝0可得：

将，si＝1，sx＝0.05代入式（10－61）可以得到s′m＝0.408。也就是说当sm＝0.408时异步电动机理想空载起动时间最短。这时可用图10.5.1中的机械特性曲线加以解释，当sm＝0.408时机械特性所包围的面积最大（如图10.5.1中阴影部分所示），所以平均转矩最大，起动时间最短。

由于普通笼型转子异步电动机的sm＝0.1～0.15与最佳值0.408相差较远，所以起动时间较长。因此对于那些要经常起动制动作周期性运转的生产机械，为提高生产率，应采用转子电阻较高的高转差率异步电动机拖动，以缩短起动时间。若拖动电动机为绕线转子异步电动机，则可以采用在转子电路中串接电阻的方法以提高sm值，从而缩短起动时间。