Сопоставление магнитных полей для разных моментов времени указывает на вращение всей картины токов и магнитного поля по часовой стрелке. За один период токов для рассмотренного примера поле делает полный оборот.
Условия образования вращающегося магнитного поля трехфазной обмоткой: смещение катушек разных фаз на 2τ/3; сдвиг токов в катушках
по фазе на 2π/3; равенство действующих фазных магнитодвижущих сил фазных обмоток.
Принцип действия асинхронного двигателя можно объяснить с использованием рис. 4.2, на котором изображено двухполюсное вращающееся магнитное поле в виде «волны» магнитной индукции Bδ с синусоидальным распределением в воздушном зазоре.
Магнитные линии поля в воздушном зазоре перпендикулярны поверхности статора и ротора, и, соответственно, пазовым сторонам проводников статора и ротора с активной длинной l. При появлении вращающегося поля с частотой n1, проводники неподвижного ротора будут находиться в переменном магнитном поле. По правилу правой руки можно определить направление ЭДС в проводниках ротора (точка означает, что вектор направлен к наблюдателю, плюс – наоборот), мгновенное значение которой:
(4.1)
ЭДС в проводниках ротора создают токи, отстающие по фазе от ЭДС, т.е. имеют активную и реактивную составляющие. Активная составляющая совпадает по фазе с ЭДС и создает вращающий момент, реактивная составляющая обусловлена наличием магнитных полей, создает знакопеременную силу.
Электромагнитная сила, действующая на проводник периодически изменяется с двойной частотой. Среднее значение (постоянная составляющая) силы:
(4.2)
где I2ia – действующее значение активной составляющей тока ротора, А;
Bδ~ – действующее значение магнитной индукции в воздушном зазоре, Тл.
Вращающий электромагнитный момент ротора: