感應(yīng)電機(jī)的起動過程是一個包含了電磁和機(jī)械瞬態(tài)變化過程的動態(tài)行為，為了定量分析感應(yīng)電機(jī)起動動態(tài)行為，傳統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)解析方法已不能準(zhǔn)確求解，需要考慮電磁暫態(tài)過程的動態(tài)負(fù)荷模型，采用數(shù)值分析方法來求解，即計及感應(yīng)電機(jī)起動過程中的定子繞組暫態(tài)、轉(zhuǎn)子繞組暫態(tài)以及轉(zhuǎn)子運動動態(tài)過程［１５］。本章將通過揭示定轉(zhuǎn)子電流、電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)子角速度３個電物理量的瞬態(tài)變化規(guī)律來詳細(xì)分析感應(yīng)電機(jī)起動過程中的機(jī)、電、磁暫態(tài)特性［１６］。
　　１。１定轉(zhuǎn)子電流三相交流異步電機(jī)起動瞬態(tài)過程中，相坐標(biāo)系下定、轉(zhuǎn)子繞組的電壓方程可表示為Ｕｓ＝ＲｓＩｓ＋ｐψｓ ＝ＲｓＩｓ＋ＬｓｄＩｓｄｔ＋ω１ｄＬｓｒｄｔＩｒ＋ＬｓｒｄＩｒｄｔ；Ｕｒ＝ＲｒＩｒ＋ｐψｒ ＝ＲｒＩｒ＋ＬｒｄＩｒｄｔ＋ｓω１ｄＬＴｓｒｄｔＩｓ＋ＬＴｓｒｄＩｓｄｔ烅烄烆。
　　（１）式中：
　　Ｕｓ、Ｉｓ、ψｓ分別為定子繞組的電壓、電流和磁鏈矩陣；Ｕｒ、Ｉｒ、ψｒ分別為轉(zhuǎn)子繞組的電壓、電流和磁鏈矩陣；Ｌｓ、Ｌｒ分別為定、轉(zhuǎn)子繞組的時變系數(shù)電感矩陣；Ｌｓｒ、ＬＴｓｒ分別為定、轉(zhuǎn)子繞組間的互感矩陣及其轉(zhuǎn)置矩陣；上標(biāo)Ｔ為矩陣轉(zhuǎn)置運算符；Ｒｓ、Ｒｒ分別為定、轉(zhuǎn)子繞組的電阻矩陣；ｐ為微分算子；ω１＝２πｆ１為氣隙磁場同步電角速度；ｓ＝（ω１－ωｒ）／ω１為轉(zhuǎn)差率；ωｒ為轉(zhuǎn)子電角速度。
　　在異步電機(jī)起動過程中，其短路阻抗隨轉(zhuǎn)差率減小迅速增大，在機(jī)端電壓波動不大時，定子電流幅值將隨轉(zhuǎn)速升高逐漸減小，定子電流頻率ｆ１保持為電網(wǎng)頻率不變。同時，定子電流減小將導(dǎo)致氣隙合成磁動勢Ｆ０和主磁通Φｍ減小，轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流幅值也相應(yīng)減小。由于轉(zhuǎn)子電流頻率ｆ２等于轉(zhuǎn)差頻率ｓｆ１，隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速升高，轉(zhuǎn)差率ｓ相應(yīng)減小，轉(zhuǎn)子電流頻率也逐漸降低。
　　此外，在感應(yīng)電機(jī)并網(wǎng)時刻，由于電機(jī)為感性負(fù)載，定轉(zhuǎn)子繞組回路中將產(chǎn)生暫態(tài)過渡過程［１７］。因此，定轉(zhuǎn)子繞組中不僅含有穩(wěn)態(tài)周期交變電流分量，在起動初期還含有衰減的暫態(tài)非周期直流電流分量，后者經(jīng)歷數(shù)個時間常數(shù)周期之后迅速衰減至０。
　　１。２電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩是旋轉(zhuǎn)電機(jī)實現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的重要物理量，是由轉(zhuǎn)子有功電流與氣隙旋轉(zhuǎn)磁場相互作用產(chǎn)生的，用以克服負(fù)載制動力矩而拖動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
　　在此過程中，感應(yīng)電機(jī)從電網(wǎng)吸收有功電功率轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸上的機(jī)械功率，實現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換。
　　根據(jù)虛位移原理，電磁轉(zhuǎn)矩Ｔｅｍ（廣義力）可視為電機(jī)磁場總能量Ｗｍ對轉(zhuǎn)子機(jī)械角位移ｖ（廣義位移）的偏導(dǎo)數(shù)［１８］，即Ｔｅｍ＝Ｗｍｖ＝１２ＩＴＬｖＩ＝ｐ１２ＩＴＬθｒＩ＝４６５