为适应国民经济各部门各领域的广泛需要，交、直流电动机具有不同机械特性和工作特性，以满足不同门类生产机械和设备的配套。

（一）异步电动机的机械特性

异步电动机的几种常见机械特性如图3-9所示。

图3-9　几种常用三相异步电动机机械特性

1—普通三相异步电动机；2—双鼠笼电动机；3—高滑差电动机；4—力矩电动机

（二）电动机转子电阻对机械特性的影响

图3-10所示为三相绕线转子异步电动机转子电路中串入不同数值的外加电阻时的机械特性（即人为机械特性）。

图3-10　转子电阻对绕线转子异步电动机
机械特性的影响

1—转子外加电阻R′2=0；2—转子外加电阻R′2=r1；3—转子外加电阻R′2=r2；4—转子外加电阻
R′2=r3（r1＜r2＜r3）

（三）电源电压变化对机械特性的影响

图3-11所示的曲线1为U1=UN1时电动机的机械特性曲线；当U1降低为KUN1（K为小于1的正数）在同一转差率时T将降低为K2T，如曲线2或曲线3所示。如果负载转矩T1的不变转差率将由ab变为acad，即转速将随电压的降低而相应的有所降低。

图3-11　电源电压变化对机械特性的影响

（四）异步电动机的工作特性

如图3-12所示，当在额定电压、额定频率下，电动机的输入功率P1、定子电流I1、效率η、功率因数cosφ及转差率s随输出功率P2的变化关系即为异步电动机的工作特性。

（五）同步电动机的U形曲线

同步电动机接入电网运行时，其励磁电流If与电枢电流I1的关系呈U形曲线，如图3-13所示。

图3-12　三相异步电动机的工作特性

图3-13　同步电动机的U形曲线

1—P2=0（空载）；2—P2=P′2；3—P2=
P″2；4—P2=P‴2（P′2＜P″2＜P‴2）

（六）同步电动机的工作特性

当同步电动机接入电网运行时，若其励磁电流保持不变，它的输入功率P1、定子电流I1、电磁转矩Tem、效率η及功率因数cosφ与输出功率P2的关系即为同步电动机的工作特性。如图3-14所示即为空载时cosφ=1.0情况下的工作特性曲线。

图3-14　同步电动机的工作特性曲线

（七）直流电动机的类型及运行特性(www.daowen.com)

直流电动机采用不同的励磁方式即具有不同的运行方式。根据直流电动机励磁方式的不同，通常分为他励、并励、串励和复励4种，不同的运行方式也即具有不同的运行特性。表3-75所示列出按励磁方式分类的直流电动机及其简要的运行特性。

表3-75　直流电动机类型及特性

续表

注　U—电源电压；Ra—串联电阻；R′a—电枢附加电阻。

（八）电动机的节能选择

电动机是国民经济各部门广泛采用的主要动力设备，因而其应用量大面广。据有关部门的统计，电动机的耗电量约占我国总发电量的40%左右。所以在选择电动机时，若能同时从节能角度进行考虑，不论在社会效益和经济效益上均有着巨大的意义。以下介绍电动机的节能选择及措施。

1.应正确掌握负载机械的特性

在选择电动机时，必须详细了解并正确掌握负载机械的特性和要求，即满足负载所必需的功率、起动转矩、过载倍数、每小时允许合闸次数和合理的负载持续率等；适当选定负载、转速、摩擦系数、风量和风压等参数的余量系数等。

2.选用高效率系列的三相异步电动机

对于负载稳定、负载率高和年运行在4000h以上的机械设备，选用高效率系列电动机配套比选用一般电动机更能节省运行费用。高效率电动机多支出的投资，将在较短时间内由其运行的节约所收回。

3.选择与负载相适应的电动机额定功率

为使电动机能经常运行在最佳负载点的位置上，则选择与负载机械设备相适应的电动机额定功率是极其重要的。因为电动机在额定负载下的效率和功率因数是随着额定功率的增大而增大；当电动机在远离额定负载下运行时，将会导致电动机效率和功率因数的降低，致使电动机的整体经济性能变坏，所以最好选择与负载相适应的电动机额定功率。

4.需要调速的负载机械应尽量选用异步电动机

直流电动机和异步电动机均能进行变速运行，但前者价格较贵、运行与维护复杂，所以仅在一些特殊的专用机械及设备上使用；而后者价格便宜、维护简单，因而深受用户的欢迎。特别是笼形异步电动机与变频变压电力变换器配套，并通过微机程序指令，可实现整个系统的自动控制，因而构成一种很有前途的节能装置。对于需要调速的机械设备应尽可能选用异步电动机。

5.尽量选用4极或6极电动机

由于4、6极的电动机转速适中而性能价格比高，故应优先选择使用；2极电动机转速高磨损快，因而维护修理较难；8极及以上电动机效率和功率因数差且体积大、工作特性不好，若可能应尽量避免适用8极及以上的电动机，以提高电动机运行的经济性能。

6.应保证供电电源的额定值

应适时检测、调整电网电压以保证电动机电源的额定值，尽量改善电源母线上的功率因数，使其经常保持在0.9以上。

7.提高电动机的额定电压

经技术改造和特殊设计来提高电动机运行的额定电压，以减少负载电流、降低线路损耗及提高电动机的工作效率。例如采用420V、660V的电源电压。

8.采用功率因数控制器

对于经常变化的负载机械，并且其中相当一部分时间又是轻载运行的电动机，即可采用功率因数控制器与电动机配套以进行节能控制。该功率因数控制器能随时根据负载变化情况适时调节施加于电动机的电压。采用功率因数控制器时，其节能效果取决于电动机的设计、外施电压的大小和电动机的负载情况。若一台设计很好的电动机其本身效率高、损耗小，这时使用功率因数控制器的节能效果就不明显；而当外施电压越高时则电动机的空载损耗也就会越大，这时使用功率因数控制器的节能效果就越显著；若电动机的负载越轻，采用功率因数控制器的节能效果也会越大。实际在进行电动机的选择时一般均较为保守，所以使用功率因数控制器节能的潜力还是非常大的。

9.电动机采用高速拖动系统

当电动机用于拖动泵、风机、风扇等需要控制流量的负载机械时，通常的作法是通过阀门、风门等节流装置的调节来实现。但这种控制方法把大量的能量消耗于节流装置及管道的摩擦发热上，因而系统的效率很低。若在电动机与负载机械之间加入皮带轮，齿轮减速器，磁性离合器等机械变速装置，以变速拖动来改变流量，则系统效率就可以大为提高。

10.电动机采用变频器调速

近年来随着我国电力电子技术、微电子技术及控制理论的快速发展，变频器已经广泛应用于交流电动机的速度控制。变频器调速控制最大的优点是具有高效率的拖动性能和良好的控制特性。应用变频器调速不仅可以节能，而且变频器的自动控制性能还可以提高负载机械所生产的产品质量和数量。