Основной магнитный поток Ф в асинхронном двигателе создается совместным действием намагничивающих сил обмоток статора F₁ и ротора F₂

Ф = (F₁+F₂) / R_м = F₀ / R_м,

где R_м - магнитное сопротивление магнитной системы двигателя потоку Ф;
F₀ = F₁ + F₂ - результирующая намагничивающая сила (н.с.) асинхронного двигателя, численно равная н.с. обмотки статора в режиме холостого хода.

Величина этой н.с. определяется выражением

F₀ = 0,45 m₁ (I₀ω ₁ / p ) K₁,

где I₀ - ток холостого тока, т.е. ток в обмотке статора в режиме холостого хода.

Намагничивающие силы обмоток статора и ротора в режиме нагруженного двигателя

F₁ = 0,45 m₁ (I₁ω ₁ / p ) K₁,
F₂ = 0,45 m₂ (I₂ω ₂ / p ) K₂,

где m₁ - число фаз в обмотке ротора;
K₂ - обмоточный коэффициент обмотки ротора.

При изменениях нагрузки на валу двигателя меняются токи I₁ и I₂ в обмотках, что вызывает соответствующие изменения намагничивающих сил обмоток статора и ротора. Но основной магнитный поток Ф при этом сохраняется неизменным. Дело в том, что напряжение, подведенное к обмотке статора, неизменно (U₁ = const) и почти полностью уравновешивается электродвижущей силой (э.д.с.) Е₁ обмотки статора

Ử₁ ≈ - Ẻ₁.

Но, поскольку э.д.с. Е₁ пропорциональна основному потоку Ф, то последний при изменениях нагрузки остается неизменным. Этим и объясняется то, что, несмотря на изменения н. с. F₁ и F₂, результирующая н. с. F₀ остается неизменной,

F₀ = F₁+F₂ = const.

Подставив вместо F₀, F₁ и F₂ их значения (см. формулы выше), получим

0,45 m₁ (I₀ω ₁/p) K₁ = 0,45 m₁ (I₁ω ₁/p) K₁+ 0,45 m₂ (I₂ω ₂/p) K₂.

Разделив это равенство на m₁(ω₁/p) K₁, получим уравнение токов асинхронного двигателя

İ₀ = İ₁ [(m₂ω ₂K₂)/(m₁ω ₁K₁)] İ₂ = İ₁ İ’₂).

Величина İ’₂ = [(m₂ω₂K₂)/(m₁ω₁K₁)] İ₂ представляет собой ток ротора, приведенный к обмотке статора.

Преобразовав уравнение токов, получим выражение тока статора

İ₁ = İ₀ (-İ’₂),

из которого следует, что ток статора асинхронного двигателя имеет две составляющие: намагничивающую и составляющую, которая компенсирует размагничивающее действие тока статора.

Следовательно, ток ротора I’₂ оказывает на магнитную силу двигателя такое же размагничивающее влияние, как и ток вторичной обмотки трансформатора. Этим объясняется то, что любое изменение нагрузки на валу двигателя сопровождается соответствующим изменением тока в обмотке статора I₁. Дело в том, что изменение нагрузки на валу двигателя вызывает изменение скольжения s. Это, в свою очередь, влияет на э.д.с. обмотки ротора, следовательно, и на величину тока ротора I₂. Но так как ток I₂ оказывает размагничивающие влияние на магнитную цепь двигателя, то его изменения вызывают соответствующие изменения тока в цепи статора I₁ за счет составляющей –I’₂. Так, например, в режиме холостого хода, когда нагрузка на валу двигателя отсутствует и s ≈ 0, ток I’₂ ≈ 0.

В этом случае ток в обмотке статора İ₁ ≈ İ₀. Если же ротор затормозить, не отключая обмотки статора от сети (режим короткого замыкания), то скольжение s = 1 и э.д.с. обмотки ротора Е_2s достигает своего наибольшего значения Е₂. Также наибольшего значения достигает ток I’₂, а следовательно, и ток в обмотке статора I₁.

> Источник <