孙子兵法说:知己知彼，百战不殆。
在变频调速系统里的“己”，是异步电动机经过变频调速后的特性;“彼”是指负载的特性和工作特点。
5.1 变频本领须有底
5.1.1电机特性三个点
电动机在没有人为地改变其参数时的机械特性，称为自然机械特性。异步电动机的自然机械特性如图5-1所示。
图5-1 电动机的自然机械特性
自然机械特性的主要特征可由三个点来描述:
5.1.1.1理想空载点
电动机输出轴上的转矩为0，称为理想空载。
在理想空载的情况下，电动机的转速可以达到同步转速（旋转磁场的转速）n0，如图5-1中之n0点所示。所以，理想空载点的坐标是:
（0，n0）
5.1.1.1.2起动点
电动机刚接通电源，但转速仍为０时称为起动点，这时的转矩称为起动转矩ts，也叫堵转转矩，如图5-1中之s点所示。因此，起动点的坐标是:
（ts，0）
起动转矩ts的大小，说明了电动机带动负载从静止状态逐渐起动起来的能力。通常，异步电动机的起动转矩应大于额定转矩的1.5倍:
ts≥1.5tmn
5.1.1.1.3临界点
异步电动机的机械特性有一个拐点，如图5-1中之k点。在这一点，电动机所能产生的电磁转矩最大，称为临界转矩，用tk表示，k点称为临界点。与此对应的转速称为临界转速nk，相应地，有临界转差δnk和临界转差率sk。所以，临界点的坐标是:
（tk，nk）
临界转矩与额定转矩之比就是异步电动机的过载能力。通常，过载能力应大于2:
tk≥2.0tmn
5.1.2特性意义看两面
5.1.2.1从电动机侧看
如图5-2，转速下降时，转子和旋转磁场之间的转差增大，转子绕组切割旋转磁场的速度加快，转子电流和电磁转矩也都随之增大。
图5-2 从电动机侧看机械特性
所以，机械特性表明:电动机产生的电磁转矩，将因转速的下降而增大。
从根本上说，电动机的机械特性就是根据电动机的上述特点作出的。
5.1.2.2从负载侧看
如图5-3所示。
图5-3 从负载侧看机械特性
（1）负载较轻
当负载较轻，其转矩为tl1时，克服tl1所需的电磁转矩tm1也较小，电动机的转差δn1将减小，拖动系统的转速较高，为n1，拖动系统工作在ｑ1点;
（2）负载较重
当负载较重，其转矩增大为tl2时，克服tl2所需的转矩tm2也必须增大，这就要求电动机的转差δn2也增大，拖动系统的转速将降低，为n2，工作移至q2点。
所以，从拖动系统的工作特点看，机械特性表明了:负载越重，则拖动系统的转速越低。
5.1.3能力须瞧有效线
5.1.3.1有效转矩线的概念
（1）额定工作点
在额定频率fn下，大家都习惯于有一个额定工作点，如图5-4中曲线①之an点所示。在这一点，电动机的转矩等于额定转矩tmn。
图5-4 有效工作点
额定转矩tmn的含义是:电动机在额定频率下工作时，允许长时间输出的最大转矩。就是说，如果负载转矩超过了tmn，电动机将处于过载状态。
（2） 有效工作点
当工作频率低于额定频率时，如不进行补偿，则临界转矩变小，其机械特性如图5-4中之曲线②。在这种情况下，允许长时间运行的最大转矩也必减小，如曲线②之ax点。与ax点对应的转矩tmex，称为有效转矩。ax点为有效工作点。
对应于每一个工作频率，都有一条机械特性曲线，就有一个有效工作点和有效转矩。
把所有频率下的有效工作点联接起来，即得到电动机在变频调速过程中的有效转矩线。
（3）ku＝kf时的有效转矩线簇
在第一讲中，介绍了异步电动机在满足u/f＝const（ku＝kf）条件时，临界转矩随频率的下降而减小的特点。其机械特性曲线簇如图5-5(a)所示。图中，a1、a2、a3、a4点分别为不同频率下的有效转矩点。将这些点联接起来，便得到有效转矩线tme＝f（n)，如图(b)所示。
图5-5 ku＝kf时的有效转矩线簇
（4）有效转矩线与工作点
有效转矩线是说明电动机允许工作范围的曲线，而不是特性曲线。因此，不能在有效转矩线上决定工作点。
如图5－6所示，说明如下:
图5-6 有效转矩线与工作点
·曲线①是负载的机械特性，设为恒转矩负载，转矩为tl，其大小和拖动系统的调速过程无关。
·图（a）中的曲线②是频率为f1时，电动机的机械特性;图（b）中的曲线②是在频率下降为f2时，电动机的机械特性。
可见，电动机的机械特性曲线是和工作频率相对应的，不同频率时，电动机的机械特性曲线也不同。
·曲线③是有效转矩线，是电动机在不同频率下有效转矩点的联线。例如，频率为f1时的有效转矩等于tme1如图(a）;频率为f2时的有效转矩等于tme2如图(b）。
·拖动系统的工作点是由负载
