感應電機的起動過程是一個包含了電磁和機械瞬態變化過程的動態行為，為了定量分析感應電機起動動態行為，傳統的穩態解析方法已不能準確求解，需要考慮電磁暫態過程的動態負荷模型，采用數值分析方法來求解，即計及感應電機起動過程中的定子繞組暫態、轉子繞組暫態以及轉子運動動態過程［１５］。本章將通過揭示定轉子電流、電磁轉矩和轉子角速度３個電物理量的瞬態變化規律來詳細分析感應電機起動過程中的機、電、磁暫態特性［１６］。
１。１定轉子電流三相交流異步電機起動瞬態過程中，相坐標系下定、轉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分別為轉子繞組的電壓、電流和磁鏈矩陣；Ｌｓ、Ｌｒ分別為定、轉子繞組的時變系數電感矩陣；Ｌｓｒ、ＬＴｓｒ分別為定、轉子繞組間的互感矩陣及其轉置矩陣；上標Ｔ為矩陣轉置運算符；Ｒｓ、Ｒｒ分別為定、轉子繞組的電阻矩陣；ｐ為微分算子；ω１＝２πｆ１為氣隙磁場同步電角速度；ｓ＝（ω１－ωｒ）／ω１為轉差率；ωｒ為轉子電角速度。
在異步電機起動過程中，其短路阻抗隨轉差率減小迅速增大，在機端電壓波動不大時，定子電流幅值將隨轉速升高逐漸減小，定子電流頻率ｆ１保持為電網頻率不變。同時，定子電流減小將導致氣隙合成磁動勢Ｆ０和主磁通Φｍ減小，轉子繞組感應電動勢和感應電流幅值也相應減小。由于轉子電流頻率ｆ２等于轉差頻率ｓｆ１，隨著電機轉速升高，轉差率ｓ相應減小，轉子電流頻率也逐漸降低。
此外，在感應電機并網時刻，由于電機為感性負載，定轉子繞組回路中將產生暫態過渡過程［１７］。因此，定轉子繞組中不僅含有穩態周期交變電流分量，在起動初期還含有衰減的暫態非周期直流電流分量，后者經歷數個時間常數周期之后迅速衰減至０。
１。２電磁轉矩電磁轉矩是旋轉電機實現機電能量轉換的重要物理量，是由轉子有功電流與氣隙旋轉磁場相互作用產生的，用以克服負載制動力矩而拖動轉子旋轉。
在此過程中，感應電機從電網吸收有功電功率轉化為轉子轉軸上的機械功率，實現機電能量轉換。
根據虛位移原理，電磁轉矩Ｔｅｍ（廣義力）可視為電機磁場總能量Ｗｍ對轉子機械角位移ｖ（廣義位移）的偏導數［１８］，即Ｔｅｍ＝Ｗｍｖ＝１２ＩＴＬｖＩ＝ｐ１２ＩＴＬθｒＩ＝４６５
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