1.2 交流电动机的效率

三相交流电动机的效率η表达式为

式中，P1为三相交流电动机的总输入功率；P2为电动机的机械输出功率；为定子中电流流过铜线电阻引起的的铜损；为定子铁芯上交变磁场导致涡流存在等引起的铁损；为转子的铜损；为转子上的铁损；fp为转子轴承摩擦等引起的机械损耗；adp为转子中横向电流等引起的附加损失。

由于转子随旋转磁场转动，同步运行时，转子中交变磁场的频率为零，异步额定运行时，为1～3Hz，所以，转子上的铁损一般很小，电路分析时常忽略不计。

三相交流电动机定子传递给转子的电磁功率为PM，PM等于总输入功率P1减去定子铁损和定子铜损，电动机的电磁转矩TM由转子电流和定子旋转磁场相互作用产生，定子旋转磁场转速n0的表达式为

电磁转矩TM传递到电动机转子上，电动机转子的速度为n，电动机转子上的总机械功率为Pm，Pm等于电磁功率PM减去转子上的铜损和铁损，忽略不计，见式（1-7a）。

转子与定子之间的功率传输效率ηm的表达式为

转子上的铜损等于转子电流i2在转子内阻r2上的热损耗，同时它也等于转差率s和电磁功率PM的乘积，即

电动机机械输出功率P2等于转子上的总机械功率Pm减去转子上的机械损耗pf和附加损耗pad，即

三相交流电动机的效率η也可以看做定子效率η1和转子效率η2的乘积，即

电动机的铁损基本不变，也称不变损耗，电动机的铜损随着电流的增大（也就是负载率增大）而增大，也称可变损耗，三相交流电动机定子和转子的不变损耗等于可变损耗时效率η达到最大ηM，为了在使用同等金属材料下，尽可能拖动大的负载，在三相交流电动机制造时，一般把额定工作状态设计在大于最高效率时的负载率之上，最高效率时的负载率一般为70%～90%。

三相交流电动机各部分功耗和总输入功率P1和机械输出功率P2之间的关系如图1-1所示。

图1-1 电动机的能量分配