与变压器一样，在电机中也存在着漏磁，因为，定子与转子之间存在着0.5～3mm的气隙，如此，定子的漏磁通就是定子铁芯与气隙成闭合回路的磁通，转子的漏磁则是转子铁芯与气隙成闭合回路的磁通。这点结合变压器的漏磁特性，非常好理解。



定子的漏磁通在定子绕组中引起漏电感L1σ，转子的漏磁通则在转子绕组中引起漏电感L2σ。Xm记作转子绕组最大感抗，也就是电机在起动瞬间的感抗，则Xm=ωL2σ=2πfL2σ。转子的瞬时感抗则等于转差率s与Xm的乘积，即X2=sXm。

所以，在转子绕组中，既有电阻，又有感抗，合起来就叫做阻抗。常温下，电阻基本可以看做是一个不变的量，但感抗则是一个瞬时变化的量，两者之间满足阻抗三角形关系。阻抗等于电阻平方与感抗平方的和，再开根号。



有了转子阻抗和转子感应电势，就可求转子电流，因为转子阻抗与转子电势都与转差率s有关，所以，转子电流I2是一个动态量，转子电路的电流I2随s的增大而增大。

负载运行时，当阻转矩增大，电机转速降低时，转差率增大，转子电流变大，反映到定子侧，定子电流也随之增大，这就是电机电流增大的原因。

电机起动时，转差率最大，s=1，此时，转子感应电势最大，转子电流也最大，定子电流通常为额定电流的4～7倍，起动冲击电流且不论，可以达到额定电流的10～14倍，按12倍选择开关设备，同样源于此。



再看一些转子功率因数cosθ，电阻r与阻抗Z的比值。因为阻抗Z是个动态量，所以，cosθ必然是个动态量。r不变，Z随转差率s的增大而增大，所以，cosθ必然随着s的增大而减小，转速越慢，功率因数cosθ就越低。电机起动时，s=1，此刻，功率因数最低。



电机中定子电流I1是由转子电流I2来决定的。在异步电动机中，能量以旋转磁通为媒介，由定子传递到转子。转子旋转磁场所获得的能量，除很小一部分转换为热损耗外(电阻发热)，其余均转换为转子输出的机械能。如此，就将电机的定子与转子联系在了一块。

最后，再看一下转子的输出转矩，转子输出转矩等于电磁转矩与摩擦转矩之差。转矩是看转轴来输出的，而转子则压装在了转轴上，两端用轴承加以配合，所以，轴承会带来一部分的摩擦损耗，但很小，基本可以忽略不计。电机空载时，可以默认为转子输出转矩为0，定子电流则为电机的励磁电流，其负载电流为0。



电磁转矩是由旋转磁场的磁通Φ与转子电流I2相互作用而产生的，因而，电磁转矩与转子电流的有功分量及定子旋转磁场磁通呈正比，磁场越强，转子电流越大，电磁转矩也越大，其表达式为：T=kΦI2cosθ。

电源电压若保持不变，磁通则不会变化，如此，电磁转矩正比于转子电流的有功分量，即T∝I2cosθ。所以，阻转矩增大，电流必然增大，因为，输出转矩要与阻转矩保持平衡。

若电源电压发生变化，影响到的是旋转磁场磁通，所以电源电压对电机输出转矩影响较大，输出转矩与定子每相电压的平方呈正比关系，相电压降低一点，转矩将按平方关系降低，这也是电机在电源电压降低时容易报过流的原因。

 电机转子属于电机比较重要的地方，结合现场，能够对电机运行做出正确的判断，也能为电机保护提供点基础积累。

作者：电气星辰