Создание вращающего момента

Созданный обмоткой статора вращающийся с частотой п₁ магнитный поток Ф₁, замыкаясь через ротор, пересекает проводники обмотки ротора и индуцирует в них ЭДС (рисунок а).

Рассмотрим два проводника (1 и 2) обмотки ротора, расположенные диаметрально противоположно на осевой линии магнитного потока, вращающегося с частотой п₁. Согласно правилу правой руки, ЭДС в проводнике 1 направлена «на читателя», а в проводнике 2 – «от читателя».

Проводники обмотки ротора (как короткозамкнутого, так и фазного) образуют замкнутую цепь, и под действием ЭДС по ним протекает ток ротора, направление которого показано на рисунке б. Ток ротора создает магнитный поток ротора Ф₂, направление которого определяется правилом «буравчика». Этот магнитный поток складывается с магнитным потоком статора Ф₁ и образует суммарный магнитный поток Ф (рисунок в). Суммарный магнитный поток, деформированный относительно проводника ротора, создает силу F, действующую на проводник, направление которой можно определить по правилу левой руки. Если рассматривать другие проводники обмотки ротора, то можно видеть, что на все проводники, расположенные под северным полюсом статора, действует сила F, аналогичная действующей на проводник 1, а на проводники, расположенные под южным полюсом статора, - аналогичная действующей на проводник 2. Образуется пара сил, под действием которой ротор вращается с некоторой частотой п₂.

Направление вращения ротора совпадает с направлением вращения магнитного потока статора. Но частота вращения п₂ в режиме двигателя меньше п₁. Если представить, что п₂=n₁ то проводники ротора не будут пересекаться вращающимся магнитным потоком, в них не будет индуцироваться ЭДС, по ним не потечет ток, не будет магнитного потока ротора, а следовательно, сила F, действующая на проводники обмотки ротора, будет равна нулю. В таких условиях ротор сможет вращаться только по инерции. Но так как в реальном двигателе всегда имеются силы трения в подшипниках, трения вращающегося ротора о воздух, то ротор начнет тормозиться, т. е. получим п₂ < п₁.