Τι είναι η σύγχρονη περιστροφή
Η ταχύτητα του ρότορα με την οποία λειτουργεί ασύγχρονος κινητήρας, εξαρτάται από τη συχνότητα της τάσης τροφοδοσίας, την ισχύ του τρέχοντος φορτίου στον άξονα και τον αριθμό των ηλεκτρομαγνητικών πόλων του δεδομένου κινητήρα. Αυτή η πραγματική ταχύτητα (ή συχνότητα λειτουργίας) είναι πάντα μικρότερη από τη λεγόμενη σύγχρονη συχνότητα, η οποία καθορίζεται μόνο από τις παραμέτρους της πηγής ισχύος και τον αριθμό των πόλων της περιέλιξης του στάτορα αυτού του ασύγχρονου κινητήρα.
Επομένως, η σύγχρονη ταχύτητα του κινητήρα είναι Αν η συχνότητα περιστροφής του μαγνητικού πεδίου της περιέλιξης του στάτη είναι στην ονομαστική συχνότητα της τάσης τροφοδοσίας και διαφέρει ελαφρώς από τη συχνότητα λειτουργίας. Ως αποτέλεσμα, ο αριθμός των στροφών ανά λεπτό υπό φορτίο είναι πάντα μικρότερος από τις λεγόμενες σύγχρονες στροφές.
Το σχήμα δείχνει πώς η συχνότητα της σύγχρονης περιστροφής για έναν επαγωγικό κινητήρα με έναν ή τον άλλο αριθμό πόλων στάτορα εξαρτάται από τη συχνότητα της τάσης τροφοδοσίας: όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα, τόσο μεγαλύτερη είναι η γωνιακή ταχύτητα περιστροφής του μαγνητικού πεδίου. Για παράδειγμα, σε μονάδες μεταβλητής συχνότητας αλλαγή της συχνότητας της τάσης τροφοδοσίας αλλάζοντας τη σύγχρονη συχνότητα του κινητήρα. Αυτό αλλάζει επίσης την ταχύτητα λειτουργίας του ρότορα κινητήρα υπό φορτίο.
Συνήθως, η περιέλιξη του στάτορα ενός κινητήρα επαγωγής τροφοδοτείται με τριφασικό εναλλασσόμενο ρεύμα, το οποίο δημιουργεί ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο. Και όσο περισσότερα ζεύγη πόλων - τόσο χαμηλότερη είναι η συχνότητα της σύγχρονης περιστροφής - η συχνότητα περιστροφής του μαγνητικού πεδίου του στάτορα.
Οι περισσότεροι σύγχρονοι ασύγχρονοι κινητήρες έχουν από 1 έως 3 ζεύγη μαγνητικών πόλων, σε σπάνιες περιπτώσεις 4, γιατί όσο περισσότεροι πόλοι, τόσο χαμηλότερη είναι η απόδοση του ασύγχρονου κινητήρα. Ωστόσο, με λιγότερους πόλους, η ταχύτητα του ρότορα μπορεί να αλλάξει πολύ, πολύ ομαλά αλλάζοντας τη συχνότητα της τάσης τροφοδοσίας.
Όπως σημειώθηκε παραπάνω, η πραγματική συχνότητα λειτουργίας ενός κινητήρα επαγωγής διαφέρει από τη σύγχρονη συχνότητά του. Γιατί συμβαίνει; Όταν ο ρότορας περιστρέφεται με συχνότητα χαμηλότερη από τη σύγχρονη, τότε τα καλώδια του ρότορα διασχίζουν το μαγνητικό πεδίο του στάτορα με μια ορισμένη ταχύτητα και επάγεται ένα EMF σε αυτά. Αυτό το EMF δημιουργεί ρεύματα στους κλειστούς αγωγούς του ρότορα, ως αποτέλεσμα των οποίων αυτά τα ρεύματα αλληλεπιδρούν με το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο του στάτορα και εμφανίζεται μια ροπή - ο ρότορας έλκεται από το μαγνητικό πεδίο του στάτορα.
Εάν η ροπή έχει επαρκή τιμή για να υπερνικήσει τις δυνάμεις τριβής, τότε ο ρότορας αρχίζει να περιστρέφεται έως ότου η ηλεκτρομαγνητική ροπή εξισωθεί με τη ροπή πέδησης που δημιουργείται από το φορτίο, τις δυνάμεις τριβής κ.λπ.
Σε αυτήν την περίπτωση, ο ρότορας υστερεί συνεχώς πίσω από το μαγνητικό πεδίο του στάτορα, η συχνότητα λειτουργίας δεν μπορεί να φτάσει στη σύγχρονη συχνότητα, γιατί εάν συμβεί αυτό, τότε το EMF θα πάψει να προκαλείται στα καλώδια του ρότορα και η ροπή απλά δεν θα εμφανίζεται. Ως αποτέλεσμα, για τη λειτουργία κινητήρα η τιμή "slip" (ολίσθηση s, κατά κανόνα, είναι 2-8%), σε σχέση με το οποίο ισχύει και η ακόλουθη ανισότητα του κινητήρα:
Αλλά εάν ο ρότορας του ίδιου ασύγχρονου κινητήρα περιστρέφεται με τη βοήθεια κάποιας εξωτερικής κίνησης, για παράδειγμα, ενός κινητήρα εσωτερικής καύσης, σε τέτοια ταχύτητα που η ταχύτητα του ρότορα υπερβαίνει τη σύγχρονη συχνότητα, τότε το emf στα καλώδια του ρότορα και το ενεργό ρεύμα σε αυτά θα αποκτήσει μια ορισμένη κατεύθυνση και ο κινητήρας επαγωγής θα γίνει γεννήτρια.
Η συνολική ηλεκτρομαγνητική ροπή αποδεικνύεται επιβραδυνόμενη, η ολίσθηση γίνεται αρνητική. Αλλά για να εμφανιστεί η λειτουργία της γεννήτριας, είναι απαραίτητο να τροφοδοτηθεί ο κινητήρας επαγωγής με άεργο ισχύ, που θα δημιουργούσε ένα μαγνητικό πεδίο στον στάτορα. Κατά τη στιγμή της εκκίνησης μιας τέτοιας μηχανής σε λειτουργία γεννήτριας, η υπολειπόμενη επαγωγή του ρότορα και των πυκνωτών που συνδέονται με τις τρεις φάσεις της περιέλιξης του στάτη που τροφοδοτούν το ενεργό φορτίο μπορεί να είναι επαρκής.