根据三相异步电动机功率流程图和式（9—30）、式（9—31）、式（9—32）可知，全机械功率与电磁功率之间的关系为：
P全=PＭ-Pcu2=(1–s ) （9—33） 3．三相异步电动机的转矩平衡方程
在三相异步电动机中，输入定子的电能转换为转子上的机械能浇出是通过转子上产生电磁力（载流导体在磁场中的受力），由电磁力产生电磁转矩使转子旋转而实现的。因此，电磁转矩是电机中能量形态变换的基础。
对于已制造好的异步电动机，电磁转矩的大小与旋转磁场磁通的大小及转于电流大小密切相关。通过数学分析可知，电磁转矩T的大小与旋转磁场的每极磁通?M及转子电流Ｉ2成正比可用公式表示为
T=CT?MI2 cos?2 （9—34） 上式中CT为电机常数；cos?2为转子的功率因数。
从动力学知道，作用在旋转体上的转矩等于旋转体的机械功率除以它的机械角速度。因此，在三相异步电动机的功率关系式P全=P??S+P2中，两边都除以转子的机械角速度?,便得到三相异步电动机的转矩平衡方程式，即
T=T0+T2 （9—35） 上式中，电磁转矩Ｔ=
P全，也就是说，在三相异步电动机中，转子转轴上?P??S为三相异步电动机的?P2为三相?的电磁转矩等于全机械功率除以转子机械角速度；T=
空载转矩，它等于机械损耗与杂散损耗之和除以转子机械角速度；T2=异步电动机的输出转矩，它等于输出功率除以转子机械角速度。
三相异步电动机的转矩平衡方程表明，电动机稳定运行时，电磁转矩减去空载转矩后，才是电动机转轴上的输出转矩。
由于全机械功率P
全=
（1-s）PM转子的机械角速度?=(1-s)?1。?1为旋转
磁场的同步角速度，则可以得到
T=
P全PM= （9—36） ??1上式说明，作用在转子上的电磁转矩与通过气隙旋转磁场传递到转子的电磁功率成正比。
电磁转矩既可以用转子的全机械功率除以转子的机械角速度来计算，也可以用电磁功率除以旋转磁场的同步角速度来计算。前者是从转子本身产生机械功率这一概念导出，由于转子本身的机械角速度为?，所以T＝
P全。后者则是从旋?转磁场对转子作功这一概念出发，由于旋转磁场以同步角速度?1旋转，而旋转磁场为了带动转子旋转，通过气隙传到转子的总功率就是电磁功率，所以T=
三、三相异步电动机的运行特性
异步电动机从定子边吸取电能，从转子轴端输出机械能。从使用方面来说，机械负载需要它有一定的转矩和转速；从电网方面来说，要求电动机具有一定的效率、功率因数，并应限制其起动电流。为了保证电动机能够可靠、经济地运行，在设计和制造时，必须保证电动机的性能满足国家标准所规定的技术指标。三相异步电动机的运行特性反映了一些重要技术指标的变化规律。
三相异步电动机的运行特性是指在额定电压及额定频率时，转速ｎ、电磁转矩T、定子电流I1；、定于功率因数cos?1以及效率?随着输出功率P2。而变化的关系曲线。
1．转速特性
三相异步电动机在额定电压及额定频率下，输出功率P2变化时，转速n的变化规律曲线ｎ＝ｆ（P2）称为转速特性。
空载时，输出功率P2＝0，转子电流很小，转子铜耗pCu2很小，转差率s≈0，转子转速接近同步转速。随着负载的增大，转速会略有下降，这样旋转磁场便以较大的转差△ｎ=n1－ｎ切割转子导体，使转子导体中的感应电势及电流增加，而转子电流的增加，会产生较大的电磁转矩从而与机械负载的阻力转矩相平衡。转速特性ｎ=ｆ（p2）曲线形状如图9-17所示，是一条微微下倾的曲线。
PM。 ?1
图9-17 三相异步电动机的工作特性
随着负载的增大，转子电流增大，转子铜耗及电磁功率也相应增大。但是，转子铜耗与转子电流的平方成正比，而电磁功率近似与转子电流的一次方成正比，转子铜耗比电磁功率增大的快。而电动机的转差率，所以，随着负载的增大，转差率s?pCu2也增大，即转速ｎ稍有下降。对一般的三相异步电动机，为保证PM有较高的效率，转子铜耗pCu2不能过大，所以转差率ｓ的数值很小。在额定负载时的转差率约为 SN＝0.01~0.07（其中小的数字对应于容量大的电机），这表明额定转速仅比同步转速低1%~7%。
2．转矩特性
三相异步电动机在额定电压及额定频率下，输出功率P2变化时，电磁转矩T的变化规律曲线T＝f（P2）称为转矩特性。
由三相异步电动机的转矩平衡方程式可知 T＝T0?T2＝T0?P2? （9-37）
从空载到额定负载之间，空载转矩T0可认为不变，假设电动机的转速也不变，则转矩特性T＝ｆ（P2）为一条直线。实际上，随着P2的增加，电动机的转速略有下降，所以，转矩特性T＝ｆ（P2）是一条比直线略有上翘的曲线，如图9-17所示。
3．定子电流特性
三相异步电动机在额定电压及额定频率下，输出功率P2变化时，定子电流I1的变化规律曲线I1= f (P2)称为定子电流特性。
空载运行时，转子电流I2≈0，此时定子电流I1几乎全部为励磁电流。励磁电流是定子电流中用来产生旋转磁场主磁通的电流分量；定子电流中的另一部分称为定子电流有功分量, 定子电流有功分量用来与转子电流相平衡。
当负载增加以后，输出功率增大，转子转速下降，转子电流增加，以产生足够的电磁转矩与负载转矩相平衡，通过电磁感应关系，定子电流也随着增加，输人功率增大，从而满足功率平衡方程的要求。定子电流特性I1= f (P2)曲线形状如图9-17所示。
4．功率因数特性
三相异步电动机在额定电压及额定频率下，输出功率P2变化时，定子功率因数cos?1的变化规律曲线cos?1?f(P2)称为功率因数特性。
对电网来说，三相异步电动机是一个电感性负载，它从电网中吸取无功功率，所以，三相异步电动机的功率因数是滞后的。
空载运行时，定子电流中的大部分是励磁电流，由于励磁电流中的主要成分是无功的磁化电流，所以空载时的功率因数很低，通常为cos?0?0.2。加上负载后，由于要输出一定的机械功率，因此，定子电流中的有功分量增加，电动机的功率因数逐渐提高。一般电动机在额定功率附近，功率因数将达到最大数值，额定功率因数cos?N?0.7~0.9。功率因数特性cos?1?f(P2)曲线形状如图9-17所示。
5．效率特性
三相异步电动机在额定电压及额定频率下，输出功率P2变化时，效率?的变化规律曲线??P2P2 （9-38） ?P1P2??P空载时，输出功率P2＝0，故??0。随着负载的增大，输出功率逐步增大，效率也相应增大。
异步电动机在运行过程中的转速及气隙磁通是近似不变的，故机械损耗与定子铁耗之和基本上是常数，称为不变损耗；定、转子铜耗与电流平方成正比，随电流的变化而变化，称为可变损耗。如同变压器与直流电机中的情况一样，当不
