引言：
對于異步機，電機學沒有象直流機那樣利用理想空載轉速和轉速降來表達轉速，轉速的刻化是借助同步轉速n1和轉差率S。然而作為電動機的一種，異步機轉速事實上同樣是由理想空載轉速n0和轉速降Δn 構成，這是由電動機機械特性的普遍規(guī)律所決定的，也是電動機轉速的普遍表達形式。
異步機的同步轉速是主磁場的變化速度并非機械運動，不能簡單地認定為理想空載轉速；轉差率是實際轉速與同步轉速的關系式，與理想空載轉速無關，更不能把轉差率等同于轉速降。于是深入分析異步機理想空載轉速、轉速降及其與同步轉速、轉差率的關系，進而找出調速轉速的規(guī)律是十分重要的。
也許是受上述問題的影響，目前交流調速理論多認為異步機調速的出路在于改變同步轉速，對于改變轉差率調速則不以為然，理由是只有前者才能獲得高效率、高性能的調速。例如文獻3提出：“變頻調速方法與變轉差調速方法有本質不同，從高速到低速都可以保持有限的轉差率，因而變頻調速具有高效率、寬范圍和高精度的調速性能�？梢哉J為，變頻調速是交流電動機的一種比較合理和理想的調速方法”。然而深入的研究和實踐卻表明：異步機調速效率和性能并不決定于同步轉速和轉差率，高效率調速的唯一特征是改變理想空載轉速，同步轉速不是理想空載轉速的唯一決定量。變轉差率調速方案中也同樣有改變理想空載轉速的高效率調速。本文為此提出討論意見，希望引起有關各界的關注。
1、異步機轉速公式的質疑
公式是客觀規(guī)律的數學表達形式，它只能產生于已有的定律、公式，而不能產生于人為的定義。
經典電機學的異步機轉速公式是這樣建立的。
首先定義轉差率 S
令 S=(n1-n)/n1 （1）
式中： n1為同步轉速
n 為電機轉速
顯然，式1是定義式而非公式
由式1，經代數變換得
n = n1·（1-S） （2）
可見式2仍然是定義式，它只不過是式1的另外一種表達形式。
又，由于
n1=60f1/p （3）
這是公式，將式3代入定義式2，于是
n=60f1/p·(1-S) （4）
我們注意到，式4與式2沒有本質變化，盡管式3是公式，但它僅僅起到參數變換作用，并沒有改變式1、2的定義式性質。因此，我們認為的轉速公式4只不過是人為的定義式，在沒有經過公式化論證之前，是不能稱其為公式的。
2、電機轉速的通用公式
異步機轉速公式應該嚴格遵循相關的定理和公式推導得出。作為電動機的一種，異步機轉速必然遵循電機轉速的普遍規(guī)律。
根據動力學，電動機的轉速可普遍表為
Ω=PM/M （5）
式中：Ω 電動機角速度
PM —— 機械功率
M —— 電磁轉矩
按電機能量轉換守恒，調速狀態(tài)下電動機的轉子（或電樞）功率方程為
PM=ΣPem-Σ△P2 (6)
式中： ΣPem——凈電磁功率
Σ△P2 凈損耗功率
因此電機轉速為
Ω=ΣPem/M-Σ△P2/M
=Ωok-ΔΩ (7)
其中：Ω=ΣPem/M 稱為調速理想空載轉速
ΔΩ=Σ△P2/M 稱為轉速降
可見，電機轉速均可表達為理想空載轉速與轉速降差值。其中，理想空載轉速決定于轉子（或電樞）的凈電磁功率，轉速降則決定于凈損耗功率。電機調速有改變理想空載轉速和轉速降兩種方法，異步機的同步轉速與電機轉速沒有直接、必然的聯系。
3、理想空載轉速與凈電磁功率
理想空載轉速的含義是：假定在無損耗的理想狀態(tài)下，電機的全部電磁功率都轉化為機械功率所能獲得的速度。由于這種假設只有在理想空載條件下才能實現，故稱理想空載轉速。
在轉矩平衡條件下，理想空載轉速取決于轉子（或電樞）的凈電磁功率并與其成正比，考慮到調速的普遍情況，凈電磁功率應為
P2=ΣPem
=Pem±Pes （8）
式中Pem為電磁感應輸送的電磁功率，Pes為轉子控制調速的電傳導附加功率。當Pes由外部饋入轉子時符號取正，它將使轉子凈電磁功率增大，實現超同步調速。而當Pes自轉子饋出，則符號取負，它使轉子凈電磁功率減小，調速為低同步。
由式8決定的理想空載轉速為
Ωok=(Pem±Pes)/M （9）
公式9表明，電機調速時的理想空載轉速可以通過Pem和Pes的控制是到改變。
式9可以寫成
Ωok=Pem/M±Pes/M
=Ω0 ±Ωk （10）
其中Ω0為Pem單獨作用下的理想空載轉速，ΩK為Pes引起的附加理想空載轉速，如果不考慮ΩK的符號
Ωk=Ω0 – Ωok
=(Ω0 – Ωok)/ Ω0·Ω0
= Sk·Ω0 （11）
其中
Sk= (Ω0 – Ωok)/ Ω0
= (n0-n)/n0 （12）
稱為電轉差率，于是有
Ωok=（1±SK）Ω0
及 nok=（1±SK）n0 （13）
對于自然運行的理想空載轉速Ω0，按電機學有
Ω0 =Pem/M （14）
且
Pem=m2E2I2COSΦ2 （15）
M=CMΦmI2COSΦ2 （16）
可得
Ω0=2πf1/p
折算成每分鐘轉速
n0= 60/2π·Ω0
= 60f1/p （19）
說明自然運行狀態(tài)下的異步機理想空載轉速與同步轉速相等，將式18代入式12，異步機調速的理想空載轉速為
nok=(1±SK)·60f1/p （20）
4、轉速降與靜差率
調速狀態(tài)的轉速降為
ΔΩ=Ωok-Ω
或 Δn= nok -n
= (nok –n)/ nok ·nok
= jnok (21)
式中j= (nok –n)/ nok 稱為靜差率，該式表明，轉速降與靜差率成正比，可以證明，凈損耗功率亦正比于靜差率，即
ΣΔP2=jΣPem （22）
故凈損耗功率亦稱靜差功率。
同樣亦可證明，
Pes=SKPem （23）
附加電功率故亦稱電轉差功率。
回顧電機學中的轉差功率，由
S= (n1-n)/n1
及 PS=SPem
可得 PS=Pem-PM
轉差功率系指電磁功率與機械功率的差值。對于轉差功率的成份屬性，表達式沒有加以區(qū)分，這樣就混淆了電功率和損耗功率對電機轉速的不同作用。顯然，電轉差功率影響的是理想空載轉速，而靜差功率影響的是轉速降，前者調速效率高屬節(jié)能型，后者使調速效率降低屬耗能型，而且調速的機械特性也完全不同，前者為改變理想空載轉速點的平行曲線族，后者為理想空載轉速點不變的匯交曲線族�？梢娀\統地用轉差率和轉差功率是無法準確評價調速性能的。例如異步機轉子串電阻和串級調速，兩者均使轉差率改變，但調速效率和特性卻明顯不同。
5、結論
① 異步機轉速公式由式20、21可表達為
n=nok(1-j)
=60f1/p·(1±SK)·(1-j) （24）
② 凡是高效率的調速，必然是通過凈電磁功率改變理想空載轉速，同步轉速改變與否與調速效率沒有必然聯系。
③ 轉差率應區(qū)分為電轉差率和靜差率，前者影響理想空載轉速，后者影響轉速降，改變電轉差率的調速是高效率的，而增大靜差率的調速是低效率的。
④ 電機調速的實質在于功率控制，任何調速方法都必然通過對電機軸功率的控制才能實現轉速調節(jié)。
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