于定子绕组的电阻而变成铜耗Cu1p ，一小部分将消耗于定子铁心变为铁耗Fep ，余下的大部分功率将借助于气隙旋转磁场的作用，从定子通过气隙传送到转子，这部分功率称为电磁功率，用eP 表示。
写成方程有：
电磁功率也可表示为：
转子铜损耗Cup 为：
如前所述，转子铁耗一般可略去不计，因此，从传到转子的电磁功率eP 中扣除转子铜Cu2p 后，可得转换为机械能的总机械功率（即转换功率）?P ，即：
用电磁功率表示时，上式亦可改写成,
式（2.8）说明：传送到转子的电磁功率eP 中， s 部分变为转子铜耗， (1 ? s)部分转换为机械功率。由于转子铜耗等于esP ，所以它亦称为转差功率。从?P 中再扣除转子的机械损耗?p 和杂散损耗?p ，可得转子轴上输出的机械功率2P ，即：
异步电动机功率流程图如图2.2所示。
从以上功率关系定量分析中看出，异步电动机运行时电磁功率、转子回路铜损耗和机械功率三者之间的定量关系是：
式2.10说明，若电磁功率一定，转差率 s越小，转子回路铜损耗越小，机械功率越大。
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2.3 异步电动机输入电压、电流之间的关系
当异步电动机以某一转速xn （给定频率为xf ）拖动某一负载LT 时，定子电压1U 的大小对定子电流1I 的影响，即 ()11I = fU。
首先假定：
（1）异步电动机的给定频率xf 不变； （2）负载转矩LT 不变。
2.3.1Te 恒定的充要条件
上式说明，电磁转矩与气隙主磁通mΦ 和转子电流有功分量22I cos?成正比。如忽略2cos? 的微小变化不计，则保持 Tconste= 的充分和必要条件是：
mΦ 由励磁电流mI 产生，可以粗略的认为，只要mΦ 小于铁心饱和点时的磁通mAΦ ，mΦ 的增大或减小，将同时引起mI 和2I 的变化，从而也必将影响1I 的大小。
2.3.2 磁通Φm 与电流I2 、Io 和I1 的关系分析
（1）Φm 对I2 的影响
设φa 为磁通变化系数，则有：
磁通的变化量?Φm 为：
由式2.12推得，这时I2 为：
式中：AI2是mmAΦ =Φ时转子电流。 转子电流2I 得变化量2?I 为：
（2）Φm 对Im 的影响
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一般认为，mΦ 是和mI 成正比的，所以mAIaIφ0= 变化量:
式中：AI0是mmAΦ =Φ时励磁电流。
当铁心饱和后，当mΦ 增加m?Φ 时，mI 的变化量m?I 将是很大的。
（3）mΦ 对1I 的影响mΦ
减小(mmAΦ ?Φ)，这时， ?1φa ，铁心没有饱和。由式2.14、式2.16和式2.17知2?I 的增大比例比的m?Φ 和0?I 减小比例大。
此外，mI 通常只有定子额定电流NI1的10%~20%左右，比2I 小得多，所以
由式mIII..2.1= ?+，1I 将增加。 mΦ 增大(mΦ >mAΦ )这时， ?1φa 铁心饱和。一方面，由式2.14和式2.16可知，这时，2?I 的减小比例比的m?Φ 增大比例小。另一方面，0?I 将增加很多，当m?Φ 较大时，有：
（4）I1=f(U1)
以上的分析表明，电动机在运行过程中，如能保持 const mmAΦ =Φ=，则所需的1I 最小。由式11fKUmφΦ ≈知，在一定频率下，mΦ 的大小取决于1U 。所以，得到的11I ? U曲线如图2.3所示。
由图2.3可知存在着使电动机的定子电流1I 为最小的最佳工作点。在这一点 上，电动机的损耗也最小，故最节能。事实上，该最佳工作点就是与mmAΦ =对应的工作点。该论文的主要工作之一就是找出此运行点，使电动机工作于损耗最 小最节能的状况。
如负载的大小发生变化，最佳工作点的位置也将发生变化。如图2.3中所示A、 B、C点即为不同负载时的最佳工作点， 且有，ABCβ ? β?β。ABC1I1U0
2.4 异步电动机的降压节能分析
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2.4.1 异步电动机负载特性分析
根据异步电动机所驱动负载的工作特性，可以将负载分为两类：恒转矩负载 和变转矩负载[34]。恒转矩负载是指负载对电动机的阻转矩2T 相对于电动机转速 n近似为常数。例如切削机床、传送机、吊车等。变转矩负载是指负载对电动机的阻转矩2T 相对于电动机转速 n 有较大变化。例如风机，水泵等。对于这类负载其阻转矩2T 可用下式表示：
2.4.2 恒转矩负载损耗分析
异步电动机的输出转矩和输出功率有如下关系：
对于三相异步电机，调整定子电压时电动机的速度变化很小，因此由式2.21 可以认为电动机的输出功率几乎不变。异步电机端电压变化时，铁耗与电压平方 成正比。且有如下关系成立：
电机铜耗与电流平方成正比，并且有下式成立：
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对于恒转矩负载调压时2P 不变，负载系数 β 为定值，这时若电动机的端电 降低，则铜耗按21uK比例增大，而铁耗按2uK 比例减小。这样必存在一个电压值，使得电机在此电压下运行时，总的损耗最小。这一电压称为在该负载系数 β 下最佳运行电压，记为oPU1。相应的电压比称为最佳电压比，记为uoPK 。
设电动机额定电压下运行时的总损耗为 ∑ p ，任意电压下运行时的总损耗为∑up ，则有：
对于在某一负载系数 β 下运行的电动机，显然当PK 越小，节电效果越显著。 令 =0uPdKdK可求得在此负载系数下的最佳调压比uopK ：
由以上分析可以得出如下结论：
（1）最佳调压比uopK 与电动机额定运行时的耗损分布有关，一般异步电动
机有，即 α ?1，也就是说额定运行时铜耗大于铁耗，电动机并非运行于损耗最小状态。
（2）当电动机满载运行时，其最佳调压比uopK =4α 时，但其值不能大于1.1。
（3）只有当负载系数αβ1? 时，降低电压才有节电意义，且负载系数 β 越小，降压节电效果越好。
（4）α 值越接近1（额定运行时的铁耗越接近铜耗）的异步电动机，采用降 压节电的效果越好。综合以上分析，对于恒转矩负载，调压节能主要是减少电动机的铁耗和铜耗，以提高电动机的效率。
2.4.3 变转矩负载损耗分析
变转矩负载的工作特性可用图2.4表示：
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