(一)结构原理：

1、空间位置分布互差120度电工角的三相对称绕组;

2、相差120度电工角的三相对称正弦交流电;

3、三相对称正弦交流电通入三相对称绕组，产生一个旋转磁场n1=60f/P;

4、转子鼠笼绕组导体由于转差△n=(n1-n2)切割磁力线，产生感应电势、感应电流;

5、转子导体电流在磁场中受到电磁力矩，跟随旋转磁场同向异步转动;

(二)工频运行时：

1、一台异步电机空载(同步)运行定子电流Io，是异步电机铁芯主旋转磁场Φo的励磁电流;

2、主旋转磁场Φo、励磁电流Io，是异步电机出厂设计值，与异步电机的工作电压相关，电压一定Io、Φo一定(相当于变压器空载运行);

3、异步电机负载运行时，负载拖着转子转速n2下降，转差△n由零增大，转子导体感应电流I2由零增大(I2=感应电势/转子等效电阻R2)，电机电磁力矩增大，与负载平衡;

4、此时主旋转磁场Φo的同性磁极面下的转子导体电流方向一致，也就是转子电流I2的转子磁场Φ2与主旋转磁场Φo交角90度，为直轴磁场;

5、此时异步电机的工作状况和直流电机的主磁场、电枢导体的电流方向、磁场方向一样，能最大效能的产生电磁力矩，具有和直流电机一样的机械硬特性曲线;

6、当异步电机负载继续增大时，转差△n继续增大，转子电流的频率(△nP/60)也同时增大，由于转子感抗X2的存在，出现转子感性电流I2"" ，它落后I2电流 90度，它的磁场方向与主旋转磁场反向;

7、这时转子电流(I2+I2"" )的磁场方向与主旋转磁场方向交角δ大于90度，tgδ=I2/I2"" ;

8、当异步电机负载继续增大到最大转矩时，转差△n为临界转差△n临=(n1-n2临)，I2=I2"" ，tgδ=I2/I2"" =1，δ=135度;

9、当异步电机负载继续增大，大于电机最大转矩时，异步电机进入非稳定区，转子转速被负载拖着下降，转差增大电机转矩减小，直到堵转，I2""增大很多，远远大于I2，tgδ=I2/I2"" →0，δ→180度。

10、异步电机负载运行时，定子电流除了励磁电流Io不变外，由于磁势平衡原理，定子电流也跟随转子电流而变化，定子绕组也同时产生一个转矩电流I1与转子转矩电流I2对应，一个无功电流I1""与转子感性电流I2""对应;

11、这样异步电机在工频电源上，空载时，电源只给定子绕组一个小的励磁电流Io，不可能再给电机任何电流;

12、只有电机负载时，定子绕组才有了跟随负载转子电流的定子电流，其大小受负载大小的控制，不需要人为控制(和变压器的负载运行一样，一次电流跟随二次负载电流变化);

13、负载运行时，负载大小变化，转差大小变化，电磁转矩大小变化，总能与负载平衡，不用担心负载变化时电磁转矩跟不上变化，也不需要你去控制电机电磁转矩的大小;

14、你只要给电机提供额定电压、额定频率，异步电机就能根据它所带的负载轻重，利用它自身的转差工作原理产生相应的力矩，拖动负载基本恒速的运动，这就是异步电机的硬特性;

(三)异步电机变频调速运行：

1、当异步电机的电源频率下降，电压保持不变时，异步电机的主旋转磁场磁通会进入饱和，励磁电流Io会剧烈增大，造成铁心、绕组发热，损耗增大，效率下降;

2、所以当异步电机的电源频率下降时，电压也要跟着下降，保持励磁电流Io不变，主旋转磁场Φo不变;

3、当变频器输出频率、电压一定时，异步电机就像在工频电源上运行那样运行，空载励磁电流Io不变，主旋转磁场Φo不变，定子转矩电流I1、无功电流I1""跟随转子负载转矩电流I2、转子感性电流I2""变化，负载怎么变化，异步电机都能跟随负载的需要根据自身的工作原理产生所需要电磁转矩，不需要人为的计算和控制;

4、如果我们能检测、反馈负载的大小，通过频率调节器输出所需要的频率、电压，使转差跟随负载变化，电磁转矩跟随负载大小变化始终保持平衡，从而保持负载速度恒定是可能的，这就是变频调速的“速度闭环控制模式”，获得更硬的机械特性;

5、如果我们能检测、反馈负载的大小，通过频率调节器输出所需要的频率、电压，使转差跟随负载变化，负载大时转速下降，负载小时转速上升，保持负载大小恒定，保持电机力矩恒定，这就是变频调速的“电流闭环控制模式”，获得软的机械特性;

6、异步电机变频调速时，定子电流跟随转子电流变化，转子电流跟随转差变化，转差跟随负载变化，转子电流(I2+I2"" )的磁场方向与主旋转磁场方向交角δ，是负载大小、转差大小决定的，就是说电机自身工作原理就能根据负载的需要提供负载所需要的电磁转矩，不需要任何电机以外的计算和控制!

7、如果不知道负载的大小，要去给电机定子一个电流，要转子磁场方向处于何种位置，是本末倒置，作不到的事情;

8、转子感抗是转差的函数，转差一定，感抗一定，转子感性电流是一定的，定子无功电流是一定的，不能矢量控制减小这个无功电流，可以从外部补偿电机运行所需要的无功电流!