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　　1．定子磁动势和转子磁动势相对静止

　　以三相绕线式异步电机为例，设定、转子绕组均为三相对称绕组，定子A、B、C三相绕组和转子a、b、c三相绕组在空间上分别按逆时针排列，并且两者的轴线在相位上相差θ12角；定、转子绕组极对数相等，均为p，转子绕组短路且静止不动。定子绕组先接入频率为f1的三相对称电流，产生基波旋转磁动势 ，转速为同步转速n1＝60f1/p，转向由电流相序决定，为A－B－C逆时针旋转。 以同步转速n1同时切割定、转子绕组，并在其中感应频率为f1=f2=n1p/60的电动势 、 。由于转子是三相对称电路，所以转子绕组中将产生三相对称电流 ，它们又将产生转子基波旋转磁动势 ，其频率均为f1。则转子基波旋转磁动势 的转速n2＝60f2/p＝60f1/p＝n1，转向为a－b－c逆时针方向。由此可见定、转子磁动势是同极数、同转速、同转向的，即它们在空间上相对静止。

　　转子磁动势的出现改变了气隙中的旋转磁场，而使定、转子感应电动势和电流均发生改变。事实上这是一个同时出现并相互制约的过程，其结果是定、转子同时出现对称三相电流。正是由于定、转子磁动势是相对静止的，才能用矢量合成的方法求取气隙中的合成磁动势 ，再由合成磁动势 产生旋转磁场 ，显然这时的 和 的转速和转向与 相同。

　　2．磁动势平衡方程

　　由于 和 在空间上相对静止，可以矢量合成为一个合成磁动势 ，后者是产生气隙主磁通的磁动势，故称为励磁磁动势，可写出磁动势平衡方程式：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1）

　　空间矢量 、 和 都以同步转速n1、逆时针方向旋转，在空间均按正弦波分布。由于电机磁路中总有磁滞和涡流损耗，所以由 产生的旋转磁场的磁通密度波 在空间上滞后 波一个铁耗角αFe

　　若按照变压器的分析方法，把定子电流 分解成励磁分量 和负载分量 。即：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1）

　　励磁电流 通过定子三相绕组产生一个和励磁磁动势 完全一样的磁动势波；定子电流的负载分量 通过定子三相绕组产生定子磁动势波的负载分量 。即：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　（2）

　　则很明显， 、 、 在空间上的相位差与 、 、 在时间上的相位差一致。

　　得：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （3）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （4）

　　由此可见，定子磁动势波的负载分量 和转子磁动势基波 大小相等、方向相反。可得：

　　　　　　　　　（5）

　　式中，m1、m2分别为定转子绕组的相数，此时m1＝m2＝3；N1、N2分别为定转子绕组的匝数；kN1、kN2分别为定转子绕组的绕组系数。

　　上式可写成：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　（6）

　　式中： 为电流变比，且

　　若忽略励磁分量的影响，可写成：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（7）

　　3．电动势平衡方程式

　　与变压器类似，主磁通 在定、转子绕组中分别感应出电动势 、 ，转子静止时，两者的频率均为f1，相位上滞后主磁通 900。两者的有效值为：

　　　　　　　　　　　　　　　　　（8）

　　　　　　　　　　　　　　 　　（9）

　　由上式可得:

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 （10）

　　式中电动势变比：

　　与变压器副边短路时有相似的物理过程，仿照变压器中各物理量正方向的规定，根据电路定律可得定、转子的电动势方程式：

　　　　　　　　　　　　　　　（11）

　　　　　　　　　　　　　 　　 （12）

　　式中：定子每相漏阻抗为：

　　转子每相漏阻抗为：

　　从上式容易看到，转子电流滞后于转子电动势一个时间角

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（13）

　　同理按照变压器的方法，定子电动势 可用阻抗压降表示为：

　　　　　　　　　 　　　（14）

　　式中： 为励磁阻抗；大小与铁心的饱和程度有关；

　　Rm为励磁电阻，反映异步机铁耗的等效电阻；

　　Xm为励磁电抗，是定子每相绕组与主磁通对应的电抗。

　　前面各式中Xm、X1σ和X2σ的性质和物理意义均与变压器中的相似。但不同的是，由于三相绕组在空间交叠，任一相的参数都由三相来决定。例如X1σ就是由定子三相对称电流联合产生的定子漏磁通Φ1σ在定子该相中引起的电抗，设这时每相电流有效值为I1，由Φ1σ感应于每一相的漏电动势有效值为E1σ，则此时X1σ＝E1σ/I1。对转子漏抗X2σ也仿此定义。

　　由于异步电机定、转子之间存在气隙，它的各项参数与变压器在数值范围上差别较大。例如一般电力变压器，用标么值表示时， ＝l~5， ＝10~50，而一般异步电动机则 ＝0．08~0．35， ＝2~5。另一方面由于结构上的差别，异步电机的漏抗通常比变压器大，变压器的 、 约在0．012~0．08范围内，异步机的 、 则约在0．08~0．12范围内。

　　现在综合一下异步机在转子不转，转子绕组开路时的情况：这情况基本上与变压器副边开路时的情况相似，不过因为有气隙，所以无功电流要大些；并且电势变比中出现了两侧绕组的绕组系数。另外当转子不转时，转子铁心有相应于f1的铁耗，因此不可忽略而应包括在前述的Rm之中。但在转子旋转时，转子的频率很低，—般可以不考虑转子的铁耗，所以在一般的等值电路中，Rm只代表定子铁耗。

　　并且应该注意，在额定电压下，转子堵转且绕组短路一般是不允许的。因为一般 ≈ ＝0．08~0．12，忽略励磁电流和电阻，则 ，这样大的电流，时间过长会烧坏绕组，因此堵转实验一般应降低电压进行。其次由于转子堵转且绕组短路时，转子反电动势很强，使定子电流达额定电流的4～7倍，若忽略励磁电流Z2σ’≈Z1σ，所以定子边电压约有一半降落在定子边漏阻抗I1Z1σ上，因而此时的电动势E1也只有U1的一半，显然主磁通Φm也降为空载时的一半。

　　事实上，异步电机的电磁特性与变压器非常类似，只是由于定转子绕组的相对运动，使异步电机具有附加的频率变换的作用，而绕线式异步电机恰恰可以作为频率调节器使用；转子的位置又可以对定子有相对位移，所以定、转子电动势的相位可以有移动，由此而起移相器的作用。