Пусть в начале ротор не вращается. Магнитное поле, пересекая проводники ротора индуктируют в них ЭДС. При замкнутой цепи ротора по обмотке его потечет ток.
Взаимодействие потока статора и тока ротора вызовет усилие, действующее на проводник, под действием которого ротор начнет вращаться. Вращение будет в ту же сторону, что и магнитный поток. Скорость ротора будет меньше скорости вращения магнитного поля статора, рис. 2.6.
Рис 2.6 Упрощенная схема асинхронного двигателя
Момент зависит от потока Ф и тока I2 при U = const, поток также постоянен. Если увеличивается момент на валу, то увеличивается и момент двигателя за счет увеличения тока I2, а I2 Е2 S, S увеличивается за счет увеличения интенсивного пересечения проводников ротора.
В двигательном режиме скольжение изменяется от 1 до 0.
При неподвижном роторе n2 = 0, S = 1
Если ротор будет вращаться с n2 = n1, S = 0
В двигательном режиме активная (P1) и реактивная (Q) электрическая мощность, потребляемая из сети, будет преобразована в механическую (P2), которая будет отдаваться с вала двигателя (см. рис 2.7).
Рассмотрим два крайних режима двигателя:
а) холостой ход двигателя
При холостом ходе нет нагрузки на валу, ротор под действием вращающего магнитного поля статора разгонится до скорости близкой к синхронной, а ток статора равен току холостого хода. Мощность, потребляемая из сети пойдет на покрытие потерь, т.е.
∆Ро = ∆Рэл1 + ∆Рмг + ∆Рмех + ∆Рдоб
Разница между трансформатором и двигателем будет только конструктивная. В двигателе имеется воздушный зазор. Поэтому ток холостого хода двигателя равен 20 ¸ 30% от номинального.
б) режим короткого замыкания
При этом режиме ротор механически заторможен, а обмотка ротора закорочена. К статору подводится пониженное напряжение, при котором ток имеет значение близкое к номинальному. Мощность короткого замыкания пойдет на покрытие потерь в стали и обмотках.
Используя данные режима холостого хода и короткого замыкания можно построить круговую диаграмму, а по ней определить рабочие характеристики двигателя при нагрузке.