2.3 转差率、极数和电磁转矩

（1）转差率

在异步电动机旋转过程中，转子的旋转速度n（电动机的转速）比旋转磁场的旋转速度n₀ （同步转速）要小。同步转速n₀与电动机的转速n之间的差值（n₀-n）与同步转速n₀的比值称为异步电动机的转差率，用S表示，见式（2-1）。

转差率S是分析异步电动机运行情况的主要参数。通常异步电动机在额定负载时，n接近n₀ ，故转差率很小，约为0.015～0.060。

（2）极数和极对数

三相交流异步电动机每组定子绕组都会产生N和S磁极，而每相定子绕组所含有的磁极个数就是极数。由于磁极总是成对出现的，所以电动机有2、4、6、8等偶数极数。

而极对数（也称磁极对数）则是极数的一半，用p表示。例如，如果每相定子绕组只有一个线圈，三组绕组在空间的相位差为120°，则旋转磁场只有一对磁极，即p=1；如果把定子铁心的槽数增加1倍，在绕组的布置上使每相定子绕组分成2组，而每组绕组的首端与首端、末端与末端均在空间相差60°，每组绕组的首末两端在空间分布相隔90°，则旋转磁场具有两对磁极，即p=2。

电流的频率用f表示。当旋转磁场具有一对磁极（p=1）时，旋转磁场旋转的速度为60f（单位：r/min）。当旋转磁场具有两对磁极（p=2）时，旋转磁场旋转速度仅为一对磁极的一半，即（单位：r/min）。依次类推，当旋转磁场具有p对磁极时，转速n₀见式（2-2）。

根据式（2-2），当使用标准工业频率（f=50Hz）时，对应于p=1、2、3和4，同步转速分别为3000 r/min、1500 r/min、1000 r/min和750 r/min。

（3）电磁转矩

异步电动机的电磁转矩T是由于具有转子电流I₂的转子导体在磁场中受到电磁力F作用而产生的。电磁转矩是三相异步电动机最重要的物理量之一，反映了电动机拖动生产机械能力的大小。电磁转矩的大小与转子电流I₂以及旋转磁场的每极磁通 Ф 成正比，表达式见式（2-3）。

式中，K_m是仅与电动机结构有关的常数；Ф是旋转磁场每极磁通；I₂为转子电流；cosφ₂为转子回路的功率因数。

电磁转矩的另外一个表达式见式（2-4），该表达式表示电磁转矩T与转差率S的关系，T=f（S）曲线通常叫做T-S曲线。

式中，K为电动机结构参数，是一个与电源频率有关的常数；U为定子绕组相电压，即电源电压；R₂为转子每相绕组的电阻；X₂₀为电动机不动时（n=0）转子每相绕组的感抗。