Швидкість обертання магнітного поля ковзання. Електрогравітації це просто. Індукційні регулятори і фазорегулятори

В індуктивних електричних машинах обмотки статора і ротора пов'язані магнітним полем. Щоб здійснювався зв'язок обертається машини з нерухомою в повітряному зазорі машини за допомогою системи обмоток статора, створюють обертаєтьсямагнітне поле.

Під обертовим будемо розуміти таке магнітне поле, вектор індукції якого переміщається в просторі (в площині, перпендикулярній осі ротора) з певною кутовою швидкістю. Якщо амплітуда вектора індукції постійна, то таке поле називають круговим.Обертове магнітне поле може бути створене:

• змінним струмом в двофазної системі обмоток, зсунутих в просторі на 90 °;
• трифазним змінним струмом в трифазній системі обмоток, зсунутих в просторі на 120 °;
• постійним струмом, перемикається послідовно по обмоткам, розподіленим по розточуванню статора двигуна;
• постійним струмом, що перемикається за допомогою комутатора по гілках обмотки, розташованим вздовж поверхні ротора (якоря). Формування обертового магнітного поля в двофазної машині
• (Мал. 1.2). Втакій машині осі обмоток зрушені геометрично на 90 ° (розглядається машина з однією парою полюсів, р п = 1). Обмотки статора живляться від двофазного напруги, як показано на рис. 1.2, я. Вважаючи машину симетричною і ненасиченої вважаємо, що струми в обмотках також зрушені на 90 електричних градусів (90 ° ел.) І магнитодвижущая сила обмоток пропорційна току (рис. 1 .2,6). Вмомент часу, = 0 струм в обмотці адорівнює нулю, а струм в обмотці bмає найбільший негативний значення.

Мал. 1.2.Формування обертового магнітного поля в двофазної електричної машині: а - схема включення обмоток: б - система двофазних струмів в обмотках статора: в- просторова векторна діаграма магнітнодвіжущіхся сил, створюваних обмотками статора

Отже, сумарний вектор магнітнодвіжущіхся сил (МДС) обмоток в момент часу, рівний t і розташований в просторі, як показано на рис. 1.2, в.У момент часу з 2 = 7с / струми в обмотках будуть складати Tl m /і, отже, сумарний вектор МДС повернеться на кут к /і_займет в просторі положення, позначене на рис. 12, в,як 2 = 2 + 2. У момент

часу з 2 = я / 2 сумарний вектор МДС буде дорівнює. Аналогічно можна простежити, як змінюється положення сумарного вектора МДС в моменти часу, і т.д. Видно, що вектор обертається в просторі зі швидкістю зі = 2ТС, зберігаючи свою амплітуду постійної. Напрямок обертання поля - за годинниковою стрілкою. Пропонуємо переконатися, що якщо подати на фазу анапруга = (зі -), а на фазу bнапруга = зі, то напрямок

обертання зміниться на протилежне.

Мал. 1.3.Схеми включення обмоток трифазного двигуна: а - розташування обмоток двигуна при р п = 1; б - з'єднання обмоток в зірку; в- епюри трифазних струмів в обмотках двигуна

Таким чином, поєднання просторового зсуву осей обмоток на 90 геометричних градусів (90 °) і фазового зсуву змінного струму в обмотках на (90 ° ел.) Електричних градусів дозволяє сформувати магнітне поле, що обертається уздовж окружності статора в повітряному зазорі машини.

Механізм формування обертового магнітного поля в трифазній машині змінного струму.Обмотки машини зрушені в просторі на 120 ° (рис. 1.3, а) і живляться від системи трифазних напруг. Токи в обмотці машини зрушені на 120 ° ел. (Рис. 1.3, в):

Результуючий вектор МДС обмоток статора дорівнює:

де w- число витків обмоток.

Розглянемо положення в просторі вектора в момент часу, (рис. 1.4, о). Вектор МДС обмотки про t спрямований по осі про в позитивному напрямку і дорівнює 0, w,тобто О,. Вектор МДС обмотки з, Спрямований по осі зі дорівнює 0,. Сума векторів j і j спрямована по осі bв негативному напрямку і з цією сумою складається вектор МДС обмотки Ь,рівний Сума трьох векторів утворює вектор х= 3/2, що займає в момент часу, положення, яке показано на рис. 1.4, о. З плином часу = л / ЗСО (при частоті 50 Гц через 1/300 с) настане момент часу 2, при якому вектор МДС обмотки про рівний, а вектори МДС обмоток bі зрівні - 0,5. Результуючий вектор МДС 2 в момент часу 2 займе положення, вказане на рис. 1.4,5, тобто переміститься по відношенню до попереднього положення уна кут 60 ° за годинниковою стрілкою. Неважко переконатися, що в момент часу 3 результуючий вектор МДС обмоток статора займе положення 3, тобто буде продовжувати переміщатися за годинниковою стрілкою. За час періоду напруги живлення = 2л / з = 1 / результуючий вектор МДС зробить повний оборот, тобто швидкість обертання поля статора прямо пропорційна частоті струму в його обмотках і обернено пропорційна числу пар полюсів:

де п - число пар полюсів машини.

Якщо число пар полюсів двигуна більше одиниці, то збільшується число секцій обмоток, розташованих по колу статора. Так, якщо число пар полюсів п = 2, то три фазні обмотки будуть розташовані на одній половині кола статора і три на інший. У цьому випадку за один період напруги живлення результуючий вектор МДС зробить півоберта і швидкість обертання магнітного поля статора буде вдвічі менше, ніж в машинах з "= 1

Мал. 1.4.а- з = 7с / б- з = л / в- з = 7с /

В основі роботи практично всіх двигунів змінного струму: синхронних з електромагнітним збудженням (СД), з порушенням від постійних магнітів (СДПМ), синхронних реактивних двигунів (СРД), і асинхронних двигунів (АД) - лежить принцип створення обертового магнітного поля.

Згідно з принципами електродинаміки в усіх електричних двигунах (крім реактивних) розвивається електромагнітний момент є результатом взаємодії магнітних потоків (по- токосцепленій), створюваних в рухомою і нерухомою частинах електродвигуна. Момент дорівнює добутку векторів цих потоків, що показано на рис. 1.5, а значення моменту дорівнює добутку модулів векторів потоків на синус просторового кута 0 між векторами потоків:

де до -конструктивний коефіцієнт.

Мал. 1.5.

синхронні(СД, СДПМ, СРД) і асинхронні двигунимають практично однакові конструкції статоров, а ротори - різні. Розподілені обмотки статора цих електродвигунів укладаються в порівняно велике число напівзакритих пазів статора. Якщо не враховувати вплив Зубцову гармонік, то обмотки статора формують постійний по амплітуді магнітний потік, що обертається з постійною швидкістю, яка визначається частотою струму. В реальних конструкціях наявність пазів і зубців муздрамтеатру статора призводить до появи вищих гармонік намагнічують сил, що призводить до пульсацій електромагнітного моменту.

На роторі СД розташована обмотка збудження, яка харчується постійним струмом від незалежного джерела напруги - збудника. Струм збудження створює електромагнітне поле, нерухоме відносно ротора і обертається в повітряному проміжку разом з ротором зі швидкістю зі [см. (1.7)]. Для синхронних двигунів потужністю до 100 кВт застосовують збудження від постійних магнітів, які встановлюють на роторі.

Магнітні силові лінії поля ротора, створюваного обмоткою збудження або постійними магнітами, «зчіплюються» з обертовим синхронно з ним електромагнітним полем статора. Взаємодія полів статора хі ротора 0 створює електромагнітний момент на валу синхронної машини.

При відсутності навантаження на валу вектори полів статора, і ротора 0 збігаються в просторі і спільно обертаються зі швидкістю зі 0 (рис. 1.6, а).

При додатку до валу двигуна моменту опору вектори [і 0 розходяться (розтягуються подібно пружині) на кут 0, причому обидва вектори продовжують обертатися з однаковою швидкістю з 0 (рис. 1 .6,6). Якщо кут 0 позитивний, то синхронна машина працює в руховому режимі. Зміні навантаження на валу двигуна відповідає зміна кута 0 Максимальний момент Мбуде при 0 = л; / (0 - електричні градуси). якщо

навантаження на валу двигуна перевищує Мто синхронний режим порушується, і двигун випадає із синхронізму. При від'ємному значенні кута 0 синхронна машина буде працювати генератором.

Мал. 1.6.а- при ідеальному холостому ході; б - при навантаженні на валу

Реактивний синхронний двигун -це двигун з явно вираженими полюсами ротора без обмотки збудження, де крутний момент обумовлений прагненням ротора зайняти таке положення, при якому магнітне опір між збудженої обмоткою статора і ротором приймає мінімальне значення.

У СРД ротор явнополюсний (рис. 1.7). Він має по осях різну магнітну провідність. За поздовжньої осі d,що проходить через середину полюса, провідність максимальна, а по поперечної осі q- мінімальна. Якщо вісь намагнічують сил статора збігається з поздовжньою віссю ротора, викривлення силових ліній магнітного потоку немає і момент дорівнює нулю. При зміщенні потоку осі статора щодо поздовжньої осі dпри обертанні магнітного поля (МП) відбувається викривлення силових ліній потоку і виникає електромагнітний момент. Найбільший момент при одному і тому ж струмі статора виходить при вугіллі 0 = 45 ° ел.

Основною відмінністю асинхронного двигуна від синхронного є те, що швидкість обертання ротора двигуна не дорівнює швидкості магнітного поля, що створюється струмами в обмотках статора. Різниця швидкостей поля статора і ротора називають ковзанням= З - зі. Завдяки ковзанню магнітні силові лінії обертового поля статора перетинають провідники обмотки ротора і наводять в ній ЕРС і струм ротора. Взаємодія поля статора і струму ротора визначає електромагнітний момент асинхронного двигуна.

Мал. 1.7.

Залежно від конструкції ротора розрізняють асинхронні двигуни з фазнимі короткозамкненимротором. У двигунах з фазним ротором на роторі розташовується трифазна обмотка, кінці якої з'єднані з контактними кільцями, через які ланцюг ротора виводиться з машини для підключення до пускових резисторам з подальшим закорочуванням обмоток.

В асинхронному двигуні при відсутності навантаження на валу по обмоткам статора протікають тільки струми намагнічування, що створюють головний магнітний потік, причому амплітуда потоку визначається амплітудою і частотою напруги живлення. При цьому ротор обертається з тією ж швидкістю, що і поле статора. В обмотках ротора ЕРС Чи не наводить, відсутній струм ротора і, отже, момент дорівнює нулю.

При додатку навантаження ротор обертається повільніше, ніж поле, виникає ковзання, в обмотках ротора наводиться ЕРС, пропорційна ковзанню, і виникають струми ротора. Струм статора, як в трансформаторі, збільшується на відповідне значення. Твір активної складової струму ротора на модуль потоку статора визначає момент двигуна.

Об'єднує всі двигуни [крім вентильно-індукторних двигунів (ВИД)] то, що головний магнітний потік в повітряному проміжку обертається відносно нерухомого статора з задається частотою кутовою швидкістю з. Цей магнітний потік захоплює за собою ротор, який обертається для синхронних машин з тією ж кутовою швидкістю з = з, або для асинхронних машин з деяким відставанням - ковзанням 5. Утворюють головний потік силові лінії мають мінімальну довжину при роботі двигуна вхолосту (=). При цьому осі вектора намагнічують сил статора і ротора збігаються. При появі навантаження на валу двигуна осі розходяться, а силові лінії викривляються і подовжуються. Так як силові лінії завжди прагнуть скоротитися по довжині, то з'являються тангенціальні сили, що створюють крутний момент.

В останні роки починають отримувати застосування вентильно-індукторного двигуни.Такий двигун має явнополюсний статор з котушковими обмотками на кожному полюсі. Ротор також явнополюсний, але з іншим числом полюсів без обмоток. В обмотки статора по черзі подається однополярний струм від спеціального перетворювача - комутатора, і до цих порушених полюсів притягається довколишній зубець ротора. Потім порушується черзі наступний полюс статора. Перемикання обмоток полюсів статора проводиться відповідно до сигналів датчика положення ротора. У цьому, а також в тому, що струм в обмотках статора регулюється в залежності від моменту навантаження, полягає основна відмінність ВИД від крокової двигуна.

У ВИД (рис. 1.8), що обертає момент пропорційний амплітуді головного потоку і ступеня викривлення магнітних силових ліній. На початку, коли полюс (зубець) ротора починає перекривати полюс статора, викривлення силових ліній максимальне, а потік мінімальний. Коли перекриття полюсів максимально, викривлення силових ліній мінімально, а амплітуда потоку зростає, при цьому момент залишається приблизно постійним. У міру насичення магнітної системи ВИД наростання потоку обмежується, навіть при збільшенні струму в обмотках ВИД. Зміна моменту при проходженні полюсів ротора щодо полюсів статора викликає нерівномірність обертання валу ВИД.

Мал. 1.8.

У двигуні постійного струму обмотка збудження розташована на статорі і поле, створюване цієї обмоткою, нерухомо. У якорі створюється обертове магнітне поле, швидкість обертання якого дорівнює швидкості обертання якоря, але спрямована зустрічно. Це досягається тим, що по витків обмотки якоря протікає змінний струм, комутований механічним перетворювачем частоти - колекторним апаратом.

Електромагнітний момент двигуна постійного струму визначає взаємодію головного потоку, створюваного обмоткою збудження, і струму в витках обмотки якоря: М = до/ я

Якщо замінити щітково-колекторний апарат двигуна постійного струму напівпровідникових комутатором, то отримаємо Бесщеточний двигун постійного струму.Практичною реалізацією таких двигунів є вентильний двигун. конструктивно вентильний двигунявляє собою трифазну синхронну машину з електромагнітним збудженням або порушенням від постійних магнітів. Обмотки статора перемикають за допомогою напівпровідникового керованого перетворювача - комутатора в залежності від положення ротора двигуна.

Умови отримання:

1) наявність не менше двох обмоток;

2) струми в обмотках повинні відрізнятися по фазі

3) осі обмоток повинні бути зміщені в просторі.

В трифазного машині при одній парі полюсів (р = 1) осі обмоток повинні бути зміщені в просторі на кут 120 °, при двох парах полюсів (р = 2) осі обмоток повинні бути зміщені в просторі на кут 60 ° і т.д.

Розглянемо магнітне поле, яке створюється за допомогою трифазної обмотки, що має одну пару полюсів (р = 1). Осі обмоток фаз зміщені в просторі на кут 120 ° і створювані ними магнітні індукції окремих фаз (BA, BB, BC) зміщені в просторі теж на кут 120 °.

Магнітні індукції полів, що створюються кожною фазою, як і напруги, підведені до цих фаз, є синусоїдальними і відрізняються по фазі на кут 120 °.

Принцип дії

На обмотку статора подається напруга, під дією якого з цих обмоток протікає струм і створює обертове магнітне поле. Магнітне поле впливає на стрижні ротора і по закону магнітної індукції наводить в них ЕРС. В стрижнях ротора під дією наводимой ЕРС виникає струм. Токи в стрижнях ротора створюють власне магнітне поле стрижнів, які вступають у взаємодію з обертовим магнітним полем статора. В результаті на кожен стрижень діє сила, яка складався по колу, створює обертовий електромагнітний момент ротора.

Прийнявши початкову фазу індукції в фазі А (φA) дорівнює нулю, можна записати:

Магнітна індукція результуючого магнітного поля визначається векторної сумою цих трьох магнітних індукції.

Знайдемо результуючу магнітну індукцію за допомогою векторних діаграм, побудувавши їх для декількох моментів часу.

Намалювати векторні діаграми

Як випливає з діаграм, магнітна індукція B результуючого магнітного поля машини обертається, залишаючись незмінною за величиною. Таким чином, трифазна обмотка статора створює в машині круговий обертове магнітне поле. Напрямок обертання магнітного поля залежить від порядку чергування фаз. Величина результуючої магнітної індукції.

Частота обертання магнітного поля залежить від частоти сетіі числа пар полюсів магнітного поля.

, [Об / хв].

При цьому частота обертання магнітного поля не залежить від режиму роботи асинхронної машини і її навантаження.

При аналізі роботи асинхронної машини часто використовують поняття про швидкість обертання магнітного поля ω0, яка визначається співвідношенням:

, [Рад / сек].

Для порівняння частоти обертання магнітного поля і ротораввелі коефіцієнт, який назвали ковзанням і позначили буквою. Ковзання може вимірюватися в відносних одиницях і у відсотках.

або

Процеси в асинхронної машині Ланцюг статора

а) ЕРС статора.

Магнітне поле, створюване обмоткою статора, обертається відносно нерухомого статора з частотою і буде наводити в обмотці статора ЕРС. Чинне значення ЕРС, що наводиться цим полем в одній фазі обмотки статора визначається виразом:

де: = 0.92 ÷ 0.98 - обмотувальний коефіцієнт;

-Частота мережі;

число витків однієї фази обмотки статора;

-результірующее магнітне поле в машині.

б) Рівняння електричної рівноваги фази обмотки статора.

Це рівняння складено за аналогією з котушкою з сердечником, що працює на змінному струмі.

Тут і-напруга мережі і напруга, підведений до обмотці статора.

-активно опір обмотки статора, пов'язане з втратами на нагрівання обмотки.

-индуктивности опір обмотки статора, пов'язане з потоком розсіювання.

-повне опір обмотки статора.

ток в обмотці статора.

При аналізі роботи асинхронних машин часто приймають. Тоді можна записати:

З цього виразу випливає, що магнітний потік в асинхронної машині не залежить від її режиму роботи, а при заданій частоті сетізавісіт тільки від діючого значення прикладеної напруги. Аналогічне співвідношення має місце і в іншій машині змінного струму - в трансформаторі.

Електрогравітації це просто

Залежить від частоти напруги живлення, від потужності поточного навантаження на валу, і від числа електромагнітних полюсів даного двигуна. Ця реальна частота обертання (або робоча частота) завжди менше так званої синхронної частоти, яка визначається лише параметрами джерела живлення і кількістю полюсів обмотки статора даного асинхронного двигуна.

Таким чином, синхронна частота обертання двигателя- це частота обертання магнітного поля обмотки статора при номінальній частоті напруги живлення, і вона дещо відрізняється від робочої частоти. В результаті кількість оборотів в хвилину під навантаженням завжди менше так званих синхронних оборотів.

На наведеному малюнку видно, як синхронна частота обертання для асинхронного двигуна з тією чи іншою кількістю полюсів статора залежить від частоти напруги живлення: чим вище частота - тим вище кутова швидкість обертання магнітного поля. Так наприклад в змінюючи частоту напруги живлення змінюють синхронну частоту двигуна. При цьому змінюється і робоча частота обертання ротора двигуна під навантаженням.

Зазвичай обмотку статора асинхронного двигуна живлять трифазним змінним струмом, який і створює обертове магнітне поле. І чим більше пар полюсів - тим меншою буде синхронна частота обертання - частота обертання магнітного поля статора.

Більшість сучасних асинхронних двигунів мають від 1 до 3 пар магнітних полюсів, в рідкісних випадках 4, адже чим більше полюсів - тим нижче ККД асинхронного двигуна. Однак при меншій кількості полюсів швидкість обертання ротора можна міняти дуже-дуже плавно, змінюючи частоту напруги живлення.

Як уже було відзначено вище, реальна робоча частота асинхронного двигуна відрізняється від його синхронної частоти. Чому так відбувається? Коли ротор обертається з частотою меншою ніж синхронна, то провідники ротора перетинають магнітне поле статора з деякою швидкістю і в них наводиться ЕРС. Ця ЕРС створює струми в замкнутих провідниках ротора, в результаті дані струми взаємодіють з обертовим магнітним полем статора, і виникає крутний момент - ротор захоплюється магнітним полем статора.

Якщо момент має достатню величину щоб подолати сили тертя, то ротор починає обертатися, при цьому момент електромагнітний дорівнює гальмуючого моменту, який створюють навантаження, сили тертя і т. Д.

При цьому ротор весь час відстає від магнітного поля статора, не може робоча частота досягти синхронної частоти, так як якщо б це сталося, то в провідниках ротора перестала б наводитися ЕРС, і крутний момент просто не з'явиться. У підсумку, для рухового режиму вводять величину «ковзання» (, як правило, становить 2-8%), в зв'язку з чим справедливо і наступне нерівність двигуна:

Але якщо ротор того ж асинхронного двигуна розкрутити за допомогою якого-небудь зовнішнього приводу, наприклад двигуном внутрішнього згоряння, до такої швидкості, що частота обертання ротора перевищить синхронну частоту, то ЕРС в провідниках ротора і активний струм в них придбають певний напрям, і асинхронний двигун перетвориться в.

Загальний електромагнітний момент виявиться гальмуючим, ковзання s стане негативним. Але щоб генераторний режим зміг проявити себе, необхідно поставити асинхронного двигуна реактивну потужність, яка б створювала магнітне поле статора. У момент старту такої машини в генераторному режимі може вистачити залишкової індукції ротора і конденсаторів, які підключають до трьох фаз обмотки статора, що живить активне навантаження.

Особливістю багатофазних систем є можливість створити в механічно нерухомому пристрої обертове магнітне поле.
Котушка, підключена до джерела змінного струму, утворює пульсуюче магнітне поле, тобто магнітне поле, яке змінюється за величиною і напрямком.

Візьмемо циліндр з внутрішнім діаметром D. На поверхні циліндра розмістимо три котушки, просторово зміщені відносно один одного на 120 o. Котушки підключимо до джерела трифазного напруги (рис. 12.1). На рис. 12.2 показаний графік зміни миттєвих струмів, що утворюють трифазну систему.

Кожна з котушок створює пульсуюче магнітне поле. Магнітні поля котушок, взаємодіючи один з одним, утворюють результуючий обертове магнітне поле, що характеризується вектором результуючої магнітної індукції
На рис. 12.3 зображені вектори магнітної індукції кожної фази і результуючий вектор побудовані для трьох моментів часу t1, t2, t3. Позитивні напрямки осей котушок позначені +1, +2, +3.

У момент t = t 1 ток і магнітна індукція в котушці А-Х позитивні і максимальні, в котушках По-Y і C-Z - однакові і негативні. Вектор результуючої магнітної індукції дорівнює геометричній сумі векторів магнітних індукції котушок і збігається з віссю котушки А-Х. У момент t = t 2 струми в котушках А-Х і С-Z однакові за величиною і протилежні за напрямком. Струм в фазі В дорівнює нулю. Результуючий вектор магнітної індукції повернувся за годинниковою стрілкою на 30 o. У момент t = t 3 струми в котушках А-Х і У-Y однакові за величиною і позитивні, ток в фазі C-Z максимальний і негативний, вектор результуючого магнітного поля розміщується в негативному напрямку осі котушки С-Z. За період змінного струму вектор результуючого магнітного поля повернеться на 360 o.

Частота обертання магнітного поля або синхронна частота обертання

де P- число пар полюсів.

Котушки, зображені на рис. 12.1, створюють двухполюсное магнітне поле, з числом полюсів 2Р = 2. Частота обертання поля дорівнює 3000 об / хв.
Щоб отримати чотириполюсні магнітне поле, необхідно всередині циліндра помістити шість котушок, по дві на кожну фазу. Тоді, відповідно до формули (12.1), магнітне поле буде обертатися в два рази повільніше, з n 1 = 1500 об / хв.
Щоб отримати обертове магнітне поле, необхідно виконати дві умови.

1. Мати хоча б дві просторово зміщені котушки.

2. Підключити до котушок незбіжні по фазі струми.

12.2. Асинхронні двигуни.
Конструкція, принцип дії

Асинхронний двигун має нерухому частина, що іменується статором , і обертову частина, яка називається ротором . У статорі розміщена обмотка, що створює обертове магнітне поле.
Розрізняють асинхронні двигуни з короткозамкненим та фазним ротором.
У пазах ротора з короткозамкненою обмоткою розміщені алюмінієві або мідні стрижні. По торцях стрижні замкнуті алюмінієвими або мідними кільцями. Статор і ротор набирають з листів електротехнічної сталі, щоб зменшити втрати на вихрові струми.
Фазний ротор має трифазну обмотку (для трифазного двигуна). Кінці фаз з'єднані в загальний вузол, а початку виведені до трьох контактних кілець, розміщених на валу. На кільця накладають нерухомі контактні щітки. До щіток підключають пусковий реостат. Після пуску двигуна опір пускового реостата плавно зменшують до нуля.
Принцип дії асинхронного двигуна розглянемо на моделі, представленої на малюнку 12.4.

Обертове магнітне поле статора представимо у вигляді постійного магніту, що обертається з синхронною частотою обертання n 1.
У провідниках замкнутої обмотки ротора индуктируются струми. Полюси магніту переміщаються за годинниковою стрілкою.
Спостерігачеві, що розмістився на обертовому магніті, здається, що магніт нерухомий, а провідники роторної обмотки переміщуються проти годинникової стрілки.
Напрямки роторних струмів, визначені за правилом правої руки, вказані на рис. 12.4.

Мал. 12.4

Користуючись правилом лівої руки, знайдемо напрямок електромагнітних сил, що діють на ротор і змушують його обертатися. Ротор двигуна буде обертатися з частотою обертання n 2 ​​в напрямку обертання поля статора.
Ротор обертається асинхронно тобто частота обертання його n 2 менше частоти обертання поля статора n 1.
Відносна різниця швидкостей поля статора і ротора називається ковзанням.

Ковзання не може бути рівним нулю, так як при однакових швидкостях поля і ротора припинилося б наведення струмів в роторі і, отже, був відсутній б електромагнітний момент, що обертає.
Момент, що обертає електромагнітний момент врівноважується протидіє гальмівним моментом М ем = М 2.
Зі збільшенням навантаження на валу двигуна гальмівний момент стає більше крутного, і ковзання збільшується. Внаслідок цього, зростають индуктироваться в роторної обмотці ЕРС і струми. Момент, що обертає збільшується і стає рівним гальмівним моментом. Момент, що обертає може зростати зі збільшенням ковзання до певного максимального значення, після чого при подальшому збільшенні гальмівного моменту, що обертає момент різко зменшується, і двигун зупиняється.
Ковзання загальмованого двигуна дорівнює одиниці. Кажуть, що двигун працює в режимі короткого замикання.
Частота обертання ненагруженного асинхронного двигуна n 2 приблизно дорівнює синхронної частоті n 1. Ковзання ненагруженного двигуна S 0. Кажуть, що двигун працює в режимі холостого ходу.
Ковзання асинхронної машини, що працює в режимі двигуна, змінюється від нуля до одиниці.
Асинхронна машина може працювати в режимі генератора. Для цього її ротор необхідно обертати стороннім двигуном в напрямку обертання магнітного поля статора з частотою n 2> n 1. Ковзання асинхронного генератора.
Асинхронна машина може працювати в режимі електромашинного гальма. Для цього необхідно її ротор обертати в напрямку, протилежному напрямку обертання магнітного поля статора.
В цьому режимі S> 1. Як правило, асинхронні машини використовуються в режимі двигуна. Асинхронний двигун є найбільш поширеним в промисловості типом двигуна. Частота обертання поля в асинхронному двигуні жорстко пов'язана з частотою мережі f 1 і числом пар полюсів статора. При частоті f 1 = 50 Гц існує наступний ряд частот обертання.