1．定子磁動勢和轉(zhuǎn)子磁動勢相對靜止
以三相繞線式異步電機為例，設(shè)定、轉(zhuǎn)子繞組均為三相對稱繞組，定子a、b、c三相繞組和轉(zhuǎn)子a、b、c三相繞組在空間上分別按逆時針排列，并且兩者的軸線在相位上相差θ12角；定、轉(zhuǎn)子繞組極對數(shù)相等，均為p，轉(zhuǎn)子繞組短路且靜止不動。定子繞組先接入頻率為f1的三相對稱電流，產(chǎn)生基波旋轉(zhuǎn)磁動勢，轉(zhuǎn)速為同步轉(zhuǎn)速n1＝60f1/p，轉(zhuǎn)向由電流相序決定，為a－b－c逆時針旋轉(zhuǎn)。以同步轉(zhuǎn)速n1同時切割定、轉(zhuǎn)子繞組，并在其中感應(yīng)頻率為f1= f2=n1p/60的電動勢、。由于轉(zhuǎn)子是三相對稱電路，所以轉(zhuǎn)子繞組中將產(chǎn)生三相對稱電流，它們又將產(chǎn)生轉(zhuǎn)子基波旋轉(zhuǎn)磁動勢，其頻率均為f1。則轉(zhuǎn)子基波旋轉(zhuǎn)磁動勢的轉(zhuǎn)速n2＝60f2/p＝60f1/p＝n1，轉(zhuǎn)向為a－b－c逆時針方向。由此可見定、轉(zhuǎn)子磁動勢是同極數(shù)、同轉(zhuǎn)速、同轉(zhuǎn)向的，即它們在空間上相對靜止。
轉(zhuǎn)子磁動勢的出現(xiàn)改變了氣隙中的旋轉(zhuǎn)磁場，而使定、轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢和電流均發(fā)生改變。事實上這是一個同時出現(xiàn)并相互制約的過程，其結(jié)果是定、轉(zhuǎn)子同時出現(xiàn)對稱三相電流。正是由于定、轉(zhuǎn)子磁動勢是相對靜止的，才能用矢量合成的方法求取氣隙中的合成磁動勢，再由合成磁動勢產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，顯然這時的和的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向與相同。
2．磁動勢平衡方程
由于和在空間上相對靜止，可以矢量合成為一個合成磁動勢，后者是產(chǎn)生氣隙主磁通的磁動勢，故稱為勵磁磁動勢，可寫出磁動勢平衡方程式：
（1）
空間矢量、和都以同步轉(zhuǎn)速n1、逆時針方向旋轉(zhuǎn)，在空間均按正弦波分布。由于電機磁路中總有磁滯和渦流損耗，所以由產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的磁通密度波在空間上滯后波一個鐵耗角αfe
若按照變壓器的分析方法，把定子電流分解成勵磁分量和負載分量。即：
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勵磁電流通過定子三相繞組產(chǎn)生一個和勵磁磁動勢完全一樣的磁動勢波；定子電流的負載分量通過定子三相繞組產(chǎn)生定子磁動勢波的負載分量。即：
（2）
則很明顯，、、在空間上的相位差與、、在時間上的相位差一致。
得：
（3）
（4）
由此可見，定子磁動勢波的負載分量和轉(zhuǎn)子磁動勢基波大小相等、方向相反?？傻茫?br>
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式中，m1、m2分別為定轉(zhuǎn)子繞組的相數(shù)，此時m1＝m2＝3；n1、n2分別為定轉(zhuǎn)子繞組的匝數(shù)；kn1、kn2分別為定轉(zhuǎn)子繞組的繞組系數(shù)。
上式可寫成：
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式中：為電流變比，且
若忽略勵磁分量的影響，可寫成：
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3．電動勢平衡方程式
與變壓器類似，主磁通在定、轉(zhuǎn)子繞組中分別感應(yīng)出電動勢、，轉(zhuǎn)子靜止時，兩者的頻率均為f1，相位上滯后主磁通900。兩者的有效值為：
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（9）
由上式可得:
（10）
式中電動勢變比：
與變壓器副邊短路時有相似的物理過程，仿照變壓器中各物理量正方向的規(guī)定，根據(jù)電路定律可得定、轉(zhuǎn)子的電動勢方程式：
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（12）
式中：定子每相漏阻抗為：
轉(zhuǎn)子每相漏阻抗為：
從上式容易看到，轉(zhuǎn)子電流滯后于轉(zhuǎn)子電動勢一個時間角
（13）
同理按照變壓器的方法，定子電動勢可用阻抗壓降表示為：
（14）
式中：為勵磁阻抗；大小與鐵心的飽和程度有關(guān)；
rm為勵磁電阻，反映異步機鐵耗的等效電阻；
xm為勵磁電抗，是定子每相繞組與主磁通對應(yīng)的電抗。
前面各式中xm、x1σ和x2σ的性質(zhì)和物理意義均與變壓器中的相似。但不同的是，由于三相繞組在空間交疊，任一相的參數(shù)都由三相來決定。例如x1σ就是由定子三相對稱電流聯(lián)合產(chǎn)生的定子漏磁通φ1σ在定子該相中引起的電抗，設(shè)這時每相電流有效值為i1，由φ1σ感應(yīng)于每一相的漏電動勢有效值為e1σ，則此時x1σ＝e1σ/i1。對轉(zhuǎn)子漏抗x2σ也仿此定義。
由于異步電機定、轉(zhuǎn)子之間存在氣隙，它的各項參數(shù)與變壓器在數(shù)值范圍上差別較大。例如一般電力變壓器，用標么值表示時，＝l~5，＝10~50，而一般異步電動機則＝0．08~0．35，＝2~5。另一方面由于結(jié)構(gòu)上的差別，異步電機的漏抗通常比變壓器大，變壓器的、約在0．012~0．08范圍內(nèi)，異步機的、則約在0．08~0．12范圍內(nèi)。
現(xiàn)在綜合一下異步機在轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子繞組開路時的情況：這情況基本上與變壓器副邊開路時的情況相似，不過因為有氣隙，所以無功電流要大些；并且電勢變比中出現(xiàn)了兩側(cè)繞組的繞組系數(shù)。另外當轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子鐵心有相應(yīng)于f1的鐵耗，因此不可忽略而應(yīng)包括在前述的rm之中。但在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子的頻率很低，—般可以不考慮轉(zhuǎn)子的鐵耗，所以在一般的等值電路中，rm只代表定子鐵耗。
并且應(yīng)該注意，在額定電壓下，轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)且繞組短路一般是不允許的。因為一般≈＝0．08~0．12，忽略勵磁電流和電阻，則，這樣大的電流，時間過長會燒壞繞組，因此堵轉(zhuǎn)實驗一般應(yīng)降低電壓進行。其次由于轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)且繞組短路時，轉(zhuǎn)子反電動勢很強，使定子電流達額定電流的4～7倍，若忽略勵磁電流z2σ’≈z1σ，所以定子邊電壓約有一半降落在定子邊漏阻抗i1z1σ上，因而此時的電動勢e1也只有u1的一半，顯然主磁通φm也降為空載時的一半。
事實上，異步電機的電磁特性與變壓器非常類似，只是由于定轉(zhuǎn)子繞組的相對運動，使異步電機具有附加的頻率變換的作用，而繞線式異步電機恰恰可以作為頻率調(diào)節(jié)器使用；轉(zhuǎn)子的位置又可以對定子有相對位移，所以定、轉(zhuǎn)子電動勢的相位可以有移動，由此而起移相器的作用。