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电动机转子转动方向与磁场旋转的方向相同，但转子的转速n不可能达到与旋转磁场的转速n0相等，否则转子与旋转磁场之间就没有相对运动，因而磁力线就不切割转子导体，转子电动势、转子电流以及转矩也就都不存在。也就是说旋转磁场与转子之间存在转速差，因此我们把这种电动机称为异步电动机，又因为这种电动机的转动原理是建立在电磁感应基础上的，故又称为感应电动机。
旋转磁场的转速n0常称为同步转速。
转差率s——用来表示转子转速n与磁场转速n0相差的程度的物理量。即：
n0?n?n? s? n0n0 (5-2)
转差率是异步电动机的一个重要的物理量。
当旋转磁场以同步转速n0开始旋转时，转子则因机械惯性尚未转动，转子的瞬间转速n=0，这时转差率S=1。转子转动起来之后，n>0，（n0-n）差值减小，电动机的转差率S<1。如果转轴上的阻转矩加大，则转子转速n降低，即异步程度加大，才能产生足够大的感受电动势和电流，产生足够大的电磁转矩，这时的转差率S增大。反之，S减小。异步电动机运行时，转速与同步转速一般很接近，转差率很小。在额定工作状态下约为0.015~0.06之间。
根据式(4-2),可以得到电动机的转速常用公式
n??1?s?n0 (5-3)
例 有一台三相异步电动机，其额定转速 n=975r/min，电源频率f=50Hz，求电动机的极数和额定负载时的转差率S。
解：由于电动机的额定转速接近而略小于同步转速，而同步转速对应于不同的极
对数有一系列固定的数值。显然，与975r/min最相近的同步转速n0=1000r/min，与此相应的磁极对数p=3。因此，额定负载时的转差率为：
s?n0?n1000?975?100%??100%?2.5%n01000
（4）．三相异步电动机的定子电路与转子电路
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三相异步电动机中的电磁关系同变压器类似，定子绕组相当于变压器的原绕组，转子绕组（一般是短接的）相当于副绕组。给定子绕组接上三相电源电压，则定子中就有三相电流通过，此三相电流产生旋转磁场，其磁力线通过定子和转子铁心而闭合，这个磁场在转子和定子的每相绕组中都要感应出电动势。
总结：
1、三相异步电动机的两个基本组成部分为定子（固定部分）和转子（旋转部分）。 2、欲使异步电动机旋转，必须有旋转的磁场和闭合的转子绕组，并且旋转的磁场和闭合的转子绕组的转速不同，这也是“异步”二字的含义；
3、三相电源流过在空间互差一定角度按一定规律排列的三相绕组时，便会产生旋转磁场；
4、旋转磁场的方向是由三相绕组中电源相序决定的；
5、三相异步电动机旋转磁场的转速n0与电动机磁极对数p有关，它们的关系是：
n0?60f1 p6、转差率s——用来表示转子转速n与磁场转速n0相差的程度的物理量。即：
s?n0?n?n? n0n0转差率是异步电动机的一个重要的物理量，异步电动机运行时，转速与同步转速一般很接近，转差率很小。在额定工作状态下约为0.015~0.06之间。
7、三相异步电动机中的电磁关系同变压器类似，定子绕组相当于变压器的原绕组，转子绕组（一般是短接的）相当于副绕组。
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第二章 大中型电动机直接全压起动的危害及影响
2.1 概述
随着国民经济的发展，许多行业的生产规模越来越大，所使用的高压电动机的容量也越来越大。近几年来，在钢铁、石化、造纸等行业，20000kW以上的高压电动机越来越多，比如我国的钢铁行业正面临结构调整时期，要逐步淘汰300m3以下的小高炉，随着高炉容量的加大，高炉鼓风机电机的容量也变大。1000m3左右的高炉要20000kW左右的鼓风电动机，2000m3左右的高炉要30000kW左右的鼓风电动机，5000m3左右的高炉要60000kW左右的鼓风电动机。在石化行业，每个60~100万吨/年乙烯项目都有几台20000kW左右的电动机，每一台60000m3/h左右的空分装置都有一台30000kW左右的电动机。抽水蓄能电站一般都有几台4~30万kW的发电电动机。根据我国的近期发展规划，千万吨级的钢铁公司和百万吨级的乙烯项目都有十几个。要上的抽水蓄能电站项目也很多。如果再加上其他行业的情况，大型及超大型高压电动机的数量是相当可观的。因此他们的起动问题引起了重视。
过去，超大型电机应用不多，研究它的起动方法的人也较少，所见到的不外乎3种起动方法：自耦变压器减压起动；独立变压器供电直接全压起动；用高压变频器做软起动。对于超大型电机，减压起动的一些缺点变得突出起来因此应用于10000kW~20000kW电机较多，电机再大则用此法较少；对于20000kW以上的超大型电动机，如要软起动则只有花高价购买高压变频器，由于其价格昂贵，人们常常舍弃软起动而采用独立变压器直接全压起动。这是在权衡各方面情况之后所做出的不得已选择，并非优选之法，因为直接全压起动的危害性对超大型电机变得更加突出。
2.2大中型电动机直接全压起动的危害
直接启动也叫全压启动，是在定子绕组上直接施加额定电压而启动电动机的。其特点是开始时电动机转速为零，旋转磁场对转子有大的相对速度，所以转子的感应电流很大，定子侧的电流也很大 一般可达到额定电流的4-7 倍。过大的启动电流会使供电线路的电压显著下降，这不仅会使启动的电动机升速时间延长，还会影响其他电气设备工作，只有电源容量相对较大，电动机容量相对较小时，电压降才不会太大，启动时间也不会太长。
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********** 毕业设计（论文）报告纸 电动机能否采用直接启动方法可按下列原则确定
（1）电动机采取全压启动。如由发电机供电时，允许直接启动电动机的容量不超过发电机容量的10%；由专用变压器供电的电动机，其单台容量不应超过变压器容量的30%；若配电变压器还带有其他负荷，则允许直接启动电动机的容量要比变压器容量的30%还要小一些。
（2）全压启动时电动机端子的剩余电压。对于经常启动的电动机不应低于额定电压的90%； 对于不经常启动的电动机不应低于额定电压的85%。电动机不与照明或其他对电压波动敏感的负载合用变压器，且不频繁启动时，允许剩余电压不低于额定电压的80%，满足上述要求就不会影响其他负载的正常运行。 对全压启动的电动机端子剩余电压的规定，不仅是考虑对其他负载的影响，对启动的电动机也是必要的。异步电动机在启动过程中，由于启动电流很大，线路上的电压降增大，造成电动机的端电压相应下降，而电动机的启动力矩与电压的平方成正比，随着电动机端子电压的下降，启动力矩急剧下降（如果端子电压下降至额定电压的90%，则启动力矩就降至81%；如果电压下降至额定电压的85%，则启动力矩就急速下降至72%），也就是说启动力矩下降的速度比电压更快。若启动力矩下降得太多，就有可能使电动机升速过程拖延太长或转动不起来。电动机长时间通过很大的启动电流，必然会过热甚至烧毁电动机。 2.3 对电网的影响：
普通鼠笼式电动机在空载全压直接起动时，起动电流会达到额定电流的5～7倍，在配电母线上引起电压下降。当电动机容量相对较大时，该起动电流将引起电网电压急剧下降，这会破坏同电网其它设备的正常运行，甚至会引起电网失去稳定，造成更大的事故，主要表现在以下两个方面：
（1）起动的大电流对电网的冲击几乎类似于三相短路对电网的冲击，常常会引发功率振荡，使电网失去稳定。
（2）起动电流中含有大量的高次谐波，会与电网电路参数引起高频谐振，造成继电保护误动作、自动控制失灵等故障 2.4伤害电动机的绝缘层伤害
（1）大电流产生的热量反复作用于电动机的绝缘层，使绝缘加速老化、寿命降低。
(2）大电流产生的机械力使线圈相互摩擦，降低绝缘寿命。
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（3）高压开关合闸时触头的抖动现象会在电机定子绕组上产生操作过电压。 2.5 电动力对电动机的机械伤害
大电流在电机定子线圈和转子鼠笼条上产生很大的冲击力，会造成电动机夹紧松动、线圈变形、鼠笼条断裂等故障。电动力的大小与电流的平方成正比。直接全压起动时的电动力是正常额定运行时电动力的36倍（按Imax=6IN）。1.4对机械设备的伤害全压直接起动时的起动转矩大约为额定转矩的2倍，这么大的力矩突然加在静止的机械设备上，会加速齿轮磨损甚至打齿、加速皮带磨损甚至拉断皮带、加速风叶疲劳甚至折断风叶等等。
2.6综合评价
当采用减压起动时，上述危害只有一定程度的降低；当采用软起动时，上述危害几乎完全消失；独立变压器供电方式直接起动只能在电网电压波动方面有所缓解，而其他方面的危害都照样存在。大型及超大型电动机的价值都很高，在生产中也都起着核心作用。它的一点故障便会造成很大的经济损失，对它采用完善的保护是非常必要的。比如说对一台电机我们不能指望它的各处绝缘都是完全一致的，可能在某一点就有个薄弱环节，出厂试验时它能通过，但在长时间的冲击下这个薄弱环节会逐渐首先显露出来，使其寿命缩短如果采取软起动，则可以大大延长电机的使用寿命。这两种方案哪一个合算呢？这是显而易见的。
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