异步电机的电磁转矩为什么和电流有功分量成正比?

以三相异步电动机为例，分析其工作原理分析可知，电磁转矩T是由转子电流 I 与旋转磁场相互作用而产生的，所以电磁转矩的大小与旋转磁通 Φ 及转子电流的乘积成正比。转子电路既有电阻又有漏电抗，所以转子电流 I 可以分解为有功分量 I·cosψ 和无功分量 I·sinψ 两部分。因为电磁转矩 T 决定了电动机输出的机械功率即有功功率的大小，所以只有电流的有功分量 I·cosψ 才能产生电磁转矩，故电动机的电磁转矩为：
T=C·Φ·I·cosψ
式中，T为电磁转矩（N·m）
Φ为每级磁通（Wb）
C为异步电机的转矩常数
上述电磁转矩表达式很简洁，表明了异步电机的电磁转矩和电流有功分量成正比。物理概念清晰，可用于定性分析异步电动机电磁转矩T与Φ 和I·cosψ之间的关系。

这是实现异步电动机实现转矩控制的理论基础。转矩表达式：T=C*φ*I*cosφ 。T为电磁转矩，φ为定子气隙磁通，I为转子电流，cosφ为转子回路功率因数。式中φ,I,cosφ 都影响转矩T，且φ，I 都由定子电流控制，两者不独立，很难直接实现转矩控制。为了解决这个问题，将定子电流人为分解为两个相互垂直的矢量，并解释为励磁电流和转子电流，这时候交流异步电动机实现矢量转矩控制就会变得很方便，因为这时候我们可以像分析直流电动机转矩一样分析交流电动机。我们知道直流电动机的转子电流就和转矩成正比。然而我们将定子电流分解后的励磁电流和转子电流，其中分解出来的转子电流正好就是定子电流的有功分量，所以成正比。这个理论是将异步电动机分解出直流电动机来解释的。