Залежності моменту М, споживаної мощностіP1. коефіцієнта потужності cos, коефіцієнта корисної дії (ККД), зазвичай позначається символом . ковзання ротораs і струму статора від корисної потужності, тобто потужності на валу двігателяР2, називаються робочими характеристиками асинхронного електродвигуна. На рис. 9 показано поведінку робочих характеристик.
Залежність М (Р2) визначається формулою
з якої випливає, що корисний момент на валу двигуна М зі збільшенням корисної потужності Р2 зростає трохи швидше, ніж Р2. так як частота обертання ротора двігателяn2 при цьому зменшується.
Характер завісімостіcos (Р2), тобто залежності коефіцієнта потужності асинхронного двигуна від потужності на валу, визначається виразом cos = Р1 / 3U1I1.
У зв'язку з тим, що струм статора має реактивну (індуктивну) складову, необхідну для створення крутного магнітного поля, коефіцієнт потужності асинхронних двигунів завжди менше одиниці. Значення cosдля нормальних асинхронних двигунів середньої потужності при номінальному навантаженні становить 0,83-0,89. Зі зменшенням навантаження на валу двигуна коефіцієнт потужності знижується і доходить до значень 0,2-0,3 при холостому ході. В цьому режимі корисна потужність на валу дорівнює нулю, однак, при цьому двигун споживає активну потужність з мережі, що витрачається на магнітні втрати, тому коефіцієнт потужності тут не дорівнює нулю. Зі збільшенням навантаження понад нормативної спостерігається деяке зниження значення коефіцієнта потужності за рахунок збільшення індуктивної складової опору обмотки статора асинхронного двигуна. Характер зміни коефіцієнта потужності від навантаження асинхронного двигуна має приблизно такий же вигляд і змінюється з тих же причин, що і у трансформатора.
Залежність ККД асинхронного двигуна від навантаження (Р2) визначається формулою
де Р1 -активна потужність, споживана двигуном від мережі живлення; Р -сумарні втрати потужності в двигуні, що дорівнюють сумі втрат потужності в магнітопроводі, електричних втрат потужності в обмотках статора, електричних втрат потужності в обмотках ротора, механічних втрат і додаткових втрат потужності. При відсутності нагрузкіР2 = 0, тому ККД електродвигуна при цьому також дорівнює нулю.
Зі збільшенням навантаження ККД двигуна зростає і приймає найбільше значення за умови, що постійні втрати потужності в електродвигуні (РС1 + РС2 + Рмех) виявляються рівними змінним втрат потужності (РЕ1 + РЕ2) в ньому. При подальшому зростанні навантаження ККД електродвигуна, так само як і трансформатора, знижується через сильний зростання електричних втрат. Струм статора при відсутності навантаження дорівнює току холостого ходу (I1 = I0). При збільшенні потужності на валу електродвигуна зростає і токI1. споживаний двигуном з мережі живлення. Збільшення струму відбувається приблизно за лінійним законом. Однак при значному зростанні потужності на валу лінійність порушується і ток починає зростати більш інтенсивно, ніж потужність, так як коефіцієнт потужності двигуна при цьому знижується, а електричні втрати потужності в обмотках двигуна при великих навантаженнях значно зростають. Зниження cos і збільшення втрат потужності в двигуні компенсуються збільшенням струму внаслідок зростання потужності. Цим же пояснюється і характер зміни споживаної з мережі мощностіР1 (Р2).
Зі збільшенням потужності на валу, тобто зі збільшенням навантаження двигуна, спричиненої зростанням моменту опору виконавчого механізму, частота обертання ротора зменшується, а його ковзання при цьому зростає, викликаючи збільшення ЕРС Е2 в обмотках ротора, а отже, зростання струмів ротора і статора. При незмінному магнітному потоці двигуна це призводить до збільшення моменту, що розвивається двигуном. Таким чином, зі збільшенням навантаження на валу рівновагу між моментом, що розвивається двигуном, і моментом опору настає при зниженні частоти обертання. При зростанні потужності на валу асинхронного двигуна відбувається зниження частоти обертання ротора.