从物理原理来看，空载运行的三相异步电动机主要需要能量来维持磁场旋转，这部分无功功率损耗相对固定且较大。相比之下，实际做功的有功功率仅用于抵消轻微的机械损耗。由于无功功率远大于有功功率，导致功率因数CosΦ数值变小，因此空载时功率因数显得很低。
三相异步电动机为什么空载运行时功率因数低？
三相异步电动机在空载状态下，其有功功率主要用于克服内部机械摩擦及风扇阻力，数值非常小。然而，维持定转子间旋转磁场所需的无功功率虽然比负载时有所降低，但幅度并不明显，导致无功功率占据主导地位，从而使得功率因数较低。
功率因数的大小取决于有功功率与无功功率的比例关系。空载时，电动机消耗的有功功率极低，主要用于克服自身阻力；而用于建立磁场的无功功率依然维持在较高水平。这种有功少、无功多的状况导致相位差增大，最终表现为功率因数降低。