Напряжение для электромагнитного момента может быть получено через электромагнитные силы и через электромагнитную мощность.
В первом случае для АД с фазным ротором:
; (1)
;
,
где 
обмоточный коэффициент обмотки ротора;
количество проводников обмотки ротора;
число пар полюсов обмотки ротора;
действующее значение магнитной индукции в зазоре между статором и ротором;
полюсное деление;
диаметр ротора;
активная длина проводников.
Обмоточный коэффициент обмотки ротора равен:
;
;
,
где 
коэффициент укорочения первой гармоники;
коэффициент распределения обмотки ротора;
угол укорочения обмотки;
геометрическая сумма ЭДС катушечной группы;
ЭДС катушки;
число катушек обмотки.
Для АД с короткозамкнутым ротором:
. (2)
Электромагнитная мощность равна:
. (3)
Из схемы замещения (Г-образной) найдём приведённый ток на ротора:
. (4)
Разделим уравнение (3) на 
и заменяя ток 
его значением из (4), получим:
. (5)
При 
электромагнитный момент зависит только от сколь-жения S. Зависимость M=f(S) называется механической характеристикой АД. При малых значениях 
электромагнитный момент будет равен:
, (6)
то есть при малых значениях S имеет место линейная зависимость M=f(S).
При S близких к единице можно пренебречь активными сопротив-лениями обмоток статора 
и ротора 
, так как они малы по сравнению с их индуктивными сопротивлениями. Тогда можно записать:
, (7)
то есть при S близких к единице имеет место обратная зависимость M=f(x).
Механическая характеристика АД.
График соответствующий уравнению:
, (1)
имеет следующий вид 
.
На графике можно выделить три возможных режима работы: генера-торный 
; двигательный 
и тормозной 
.
Нормальная работа двигателя обычно протекает на линейном участке. Здесь находится точка номинального режима работы. Номинальный момент 
соответствует номинальному скольжению 
Максимальный момент соответствует критическому скольжению 
Кратность максимального момента к номинальному 
. Более высокие значения 
соответствуют АД с меньшим числом полюсов.
Момент при скольжении S=1 называется пусковым 
. Кратность пускового момента к номинальному 
Механическую характеристику можно представить в виде зависимости 
. Для этого в уравнении (1) заменяется на 
. Для получения выражения для 
необходимо уравнение (1) продифференцировать по S и приравнять нулю, то есть 
. В результате получим:
. (2)
Подставив 
в (1), получим:
. (3)
Устойчивость работы АД.
Исполнительный механизм приводится в движение посредством двигателя. Установившийся режим работы агрегата наступает при такой скорости (скольжения) двигателя, при которой его электромагнитный момент уравновешивает момент статического сопротивления:
(1)
где М2 – тормозной момент ИМ, М0 – тормозной момент, обусловленный механическими и магнитными потерями внутри двигателя.
В установившемся режиме 
во времени. Если равенство 
нарушается, то происходит изменение скорости в соответствии с известным из механики уравнением движения:
(2)
где 
- динамический момент.
Из уравнения (2) следует:
1) при 
и 
Т.к. положительному приращению времени 
будет соответствовать положительное приращение скорости 
, то в этом случае будет происходить разгон двигателя и ИМ;
2) при 
и 
Здесь положительному приращению времени соответствует отрицательное приращение скорости . В этом случае будет происходить замедление агрегата.
Скорость, соответствующую установившемуся режиму, графически можно определить по точке пересечения механических характеристик 
и 
или 
и 
. Точки, соответствующие установившимся значениям скорости или скольжения, могут соответствовать устойчивому или неустойчивому равновесию.
Равновесие будет устойчивым, если после прекращения кратковременных возмущений, выводящих систему из равновесия, она вновь возвращается в исходную точку. В противном случае равновесие будет неустойчивым.
На рисунке точка при скольжении 
является точкой неустойчивого равновесия. Точки со скольжением 
и 
являются точками устойчивого равновесия.
В общем случае критерием устойчивости является выполнение неравенств:
или 
(3)
Необходимо, чтобы равновесие было на линейном участке.
