三相异步电动机的定子绕组通入三相交流电后，在气隙中产生旋转磁场，通过电磁感应，在转子绕组中产生感应电动势和电流，该电流与旋转磁场作用产生电磁转矩，从而驱动转子旋转。

为了理解旋转磁场及其作用，这里先做一个简单的实验。如图7-6所示为一个装有手柄的马蹄形磁铁，在它的两极间放着一个由许多铜条组成、两端分别用金属环短接、可以自由转动的笼型转子，磁铁与转子之间没有机械联系。当摇动手柄使马蹄形磁铁旋转时，笼型转子就会跟着它朝同一方向一起旋转。

图7-6旋转磁场拖动笼型转子旋转

通过实验知道，笼型转子与三相异步电动机转子相似，磁铁的旋转实质是磁场旋转。电动机的转子依靠旋转磁场旋转，而旋转磁场不能靠磁铁的旋转产生，而是采用三相交流电产生。

图7-7 简化了的电子绕组

如图7-7所示为三相异步电动机的三相定子绕组，其对称地嵌放在定子铁心的槽中，并接成星形。三相绕组接到三相对称交流电源后，产生三相对称交流电流，它们将产生各自的交变磁场，三个交变磁场合成一个两极旋转磁场，如图7-8所示。各绕组中电流为正时，电流参考方向为从首端U1、V1、W1流入，从末端U2、V2、W2流出；各绕组U1中电流为负时，则为从末端流入，从首端流出。

图7-8 旋转磁场的产生

从图7-8可以看出，空间上排列互差120°的三相对称绕组通入三相对称交流电后产生一对磁极的旋转磁场，电流变化一个周期，该旋转磁场在空间旋转一周即2π弧度。

旋转磁场的磁极对数与定子绕组的空间排列有关，通过适当的安排，可以制成多对磁极的旋转磁场。

根据以上分析，电流变化一个周期，两极旋转磁场(=1)在空间旋转一周。若电流频率为,则旋转磁场转速。若使定子旋转磁场为四极(= 2)，可以证明电流变化一个周期,旋转磁场旋转半周，则

由此可以看出，三相对称绕组流过三相对称交流电流产生旋转磁场。转向取决于电流的相序，任意调换两根电源线即可改变转向。转速为

     (7-2)

式中，—定子绕组的磁极对数；

  —三相交流电的频率，单位为Hz；

—旋转磁场的同步转速，单位为r/min。

三相异步电动机的定子绕组通过三相对称交流电后，会产生旋转磁场，可用一对等效旋转磁极来表示，如图7-9所示。设旋转磁场按逆时针方向转动，开始时转子不动，这样转子导体就会切割磁感线而产生感应电动势。电动势的方向可用右手定则判定，如图7-9中所示的“?”和“⊙”。因为转子绕组通过短路环闭合，所以转子导体中就有电流流过，方向与电动势相同。转子电流与磁场共同作用产生电磁力，方向由左手定则确定。从图7-9可以看出，转子导体在电磁力作用下将产生一个逆时针方向的电磁转矩，使转子沿着旋转磁场的方向转动起来，其转速为。如果转轴与生产机械相连，则电磁转矩将克服负载转矩而做功，从而把电能转化为机械能。

图7-9 三相异步电动机的工作原理

电动机的转子转动后，如果其转速增加到旋转磁场的转速，则转子导体与磁场间的相对运动消失，转子中的电磁转矩等于零。所以三相异步电动机工作时，转子的转速不能等于旋转磁场的转速。因此得名“异步”。由于转子导体中的电动势、电流是从定子电路中感应而来，所以又称感应电动机。

3.转差率

综上所述，异步电动机工作时，转子与旋转磁场之间有一个转速差，简称转差，它反映了转子导体切割磁感线的快慢程度。为了便于比较不同磁极对数的电动机，引入转差率的概念。转差率是指转差n₁-n与旋转磁场转速n₁的比值，通常用表示。即

     (7-3)

转差率是分析三相异步电动机性能的一个重要参数。

电动机启动的瞬间，n=0，s=1转差率最大，随着转速的上升转差率减小，表明导体切割磁感线的速度下降。当n=n1时，s=0，但由于电动机正常工作时，n≠n1，因此0<s≤1。在额定负载时，中小型异步电动机转差率的范围一般为0. 02~0.06。