ηN和η—电动机额定工况和降压运行的效率；
KU—电动机的调压系数，KU=U/UN；
UN和U—电动机额定电压和降压运行时的实际电压；
K1—电动机的空载电流系数，K1=Io/IN；
IN和Io一电动机的额定电流和空载电流。
从式（2）不难看出：并不是所有的降压行为都能达到节电的目的，只有当电压降低程度大于转差率及功率因数上升程度时，才能使运行效率提高。实际上，电动机效率随电压降低而变化的关系呈马鞍形曲线，对应于每一个输出功率（或负载系数），必然存在一个最佳调压系数Kum，当Ku=Kum时，电动机的损耗最低，效率最高。Kum称为电动机的最佳电压调节系数。不同负载下最佳电压调节系数Kum可按电动机的负载系数β由下式确定[1]：
500)this.style.width=500;" v:shapes="_x0000_i1030"> ……………………………………………………（3）
式中： 
500)this.style.width=500;" v:shapes="_x0000_i1031"> —电动机额定负载时的有功损耗（kW）；
Po—电动机的空载损耗（kW）；
K—计算系数，K=（Po-Pfw）/ΣPN；
Pfw—电动机的机械损耗（kW）；
β—电动机的负载系数，β=P2/PN·100%
P2—电动机的输出功率；
PN—电动机的额定功率。
文献[1]给出了轻载电动机采用降压节电措施后，节约电能的计算公式为：节约的有功功率
500)this.style.width=500;" v:shapes="_x0000_i1032"> ………………………………………（4）
节约的无功功率：
500)this.style.width=500;" v:shapes="_x0000_i1033"> …………………………………………（5）
节约的电能：
500)this.style.width=500;" v:shapes="_x0000_i1034"> …………………………………………………（6）
式中：QN—电动机带额定负载时的无功功率（Kvar）；
Qo—电动机的空载无功功率（Kvar）；
KQ—无功经济当量，当电动机直连电机母线KQ=0.02~0.04，二次变压取KQ=0.05~0.07，三次变压取KQ=0.08~0.10；
Tec—电动机年运行时间（h）。
3.2 优化节电的控制依据
(1) 功率因数（ 
500)this.style.width=500;" v:shapes="_x0000_i1035"> ）控制法：
最早出现的异步电机优化节电器为№La 
500)this.style.width=500;" v:shapes="_x0000_i1036"> 功率因数控制器,其原理是通过检测电动机运行中的 
500)this.style.width=500;" v:shapes="_x0000_i1037"> 值，与预先设定的基准值比较，当实际值低于设定值时，说明电动机为轻载，通过降低电动机的端电压来提高 
500)this.style.width=500;" v:shapes="_x0000_i1038"> ，直到实际的 
500)this.style.width=500;" v:shapes="_x0000_i1039"> 测量值达到设定值为止，实现了节电； 
500)this.style.width=500;" v:shapes="_x0000_i1040"> 数值高表明是重载，则升高电机端电压，以保证轴上的输出功率。这是一种间接节电法：控制对象是电动机的功率因数，而目的是节电。由于交流异步电机的最佳功率因数在全工作范围内呈曲线变化；不同制造厂生产的同一规格的异步电机的功率因数呈一定的离散性；同一台电机在其新旧寿命期，在同一工况下的功率因数也呈现一定的离散性，这就给设计和调整带来一定的困难。故这种方法是不能达到最佳节电效果的，并且理论与实践都已证明，过高的功率因数值对于异步电机来说，并不节电。
（2）最小输入功率法：
交流异步电机工作时，从电网输入的电功率P1，一部分转换成电机轴上的机械功率P2输出，另一部分则是自身的损耗PS，包括铁耗与铜耗两部分。共中铁耗与输入电压的平方成正比，而铜耗则与其电流的平方成正比，只有在铜耗等于铁耗时，电机的效率最高，损耗PS最小。最小输入功率法的原理就是在电机工作的任一负载点上，在保证轴上机械功率输出的前提下，通过降低电机的端电压而减小电机自身的损耗，从而达到节能的目的。虽然降压可以降低铁耗，而当电压降到一定程度之后，若继续下降，则电流又要增加，因而又增加了铜耗。通过微机自动寻优，让铁耗和铜耗都维持在最低的水平，也即电压与电流的乘积——输入的电功率达到最小值，实现最优节电目的。
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