Les tension et intensité pour l'inducteur, s’il existe, sont notées `U_"e"` et `I_"e"`, sa résistance est notée `R_"e"`. Les valeurs efficaces des tensions et courants statoriques sont notées `U` et `I`, le déphasage entre la tension et le courant pour un enroulement statorique est noté `phi`, la résistance de chaque enroulement du stator est notée `r`.

Le moment du couple utile sur l'arbre et la vitesse de rotation sont notés respectivement `C_"u"` et `Omega`.

La puissance mécanique sur l'arbre est `P_"méca" = C cdot Omega` et les puissances électriques sont `P_"induit" = sqrt 3 cdot U cdot I cdot cos phi` et `P_"inducteur" = U_"e" cdot I_"e"`

Détermination directe du rendement

Pour les deux fonctionnements :

• Des voltmètres et ampèremètres permettent de mesurer les tensions et intensités des courants pour le rotor et le stator, un wattmètre mesure la puissance électrique au stator.
• Un capteur de couple et un capteur de vitesse sont installés sur l'arbre.

Les mesures précédentes permettent de déterminer les puissances électriques et la puissance mécanique et de calculer le rendement.

Détermination utilisant la méthode des pertes séparées

Un essai à vide et un essai en continu au stator sont réalisés.

• Essai à vide

  L'inducteur, s’il existe, est alimenté sous tension nominale. Aucune charge mécanique n'est placée sur l'arbre, la machine est entraînée jusqu’à sa vitesse nominale par un dispositif mécanique entraînant puis couplée à un réseau tel que l'induit soit alimenté sous sa tension nominale. Lorsque l'arbre tourne à sa vitesse nominale , le dispositif mécanique entraînant est désaccouplé.

  Le wattmètre mesure la puissance à vide `P_"vide"` qui est égale aux pertes à vide si les pertes par effet Joule dans l'induit sont négligées.

• Essai en continu au stator

  Une alimentation continue est connectée entre deux bornes statoriques, sa tension de sortie est réglée afin que l'intensité du courant dans le circuit, notée `I_"c"` et mesurée par un ampèremètre en position DC, soit égale à l'intensité statorique nominale. La tension est notée `U_"c"`, elle est mesurée par un voltmètre en position DC.

  Un enroulement statorique alimenté en continu se comporte comme la résistance du fil conducteur qui le constitue. La résistance équivalente « vue » par l'alimentation continue est `R_"eq" = U_"c"/I_"c"`.

  Stator couplé en étoile

  Dans ce cas, `R_"eq" = 2 cdot r` et les pertes par effet Joule au stator qui s’écrivent `P_"j" = 3 cdot r cdot I^2` sont aussi obtenues par l'expression `P_"j" = 3/2 cdot R_"eq" cdot I^2`

  Stator couplé en triangle

  Dans ce cas, `R_"eq" = 2/3 cdot r` et les pertes par effet Joule au stator qui s’écrivent `P_"j" = 3 cdot r cdot J^2` sont aussi obtenues par l'expression `P_"j" = 3/2 cdot R_"eq" cdot I^2` car `J = I/sqrt 3`

• Si elles existent, les pertes d'excitation peuvent être déterminées en multipliant la tension `U_"e"` aux bornes de l'enroulement inducteur par l'intensité `I_"e"` du courant qui le traverse : `P_"e" = U_"e" cdot I_"e"`.

Le rendement peut alors être déterminé :