El factor central detrás del "asincronismo" de los motores de inducción

La razón por la que un motor de inducción se denomina "asíncrono" es que la velocidad del rotor siempre es menor que la velocidad del campo magnético giratorio generado por el estator, y el proceso de conversión de energía electromecánica se completa bajo la condición de que los dos no puedan sincronizarse. El núcleo del principio de funcionamiento del motor de inducción se basa en la interacción entre el campo magnético inducido y el campo magnético giratorio.

Los devanados del estator de un motor de inducción trifásico están distribuidos espacialmente con una diferencia mutua de un ángulo eléctrico de 120°. Cuando se suministran corrientes simétricas trifásicas con una diferencia de fase temporal de 120°, los campos magnéticos pulsantes trifásicos se combinan para formar un campo magnético que gira a una velocidad fija, lo que se denomina velocidad sincrónica. Su valor está determinado por la frecuencia de la fuente de alimentación y el número de pares de polos de los devanados del estator del motor, y la fórmula de cálculo es n₁ = 60f/p (donde n₁ es la velocidad sincrónica, f es la frecuencia de la fuente de alimentación y p es el número de pares de polos). Este constituye el principio fundamental del funcionamiento de un motor de CA.

Posteriormente, este campo magnético giratorio corta continuamente los conductores cerrados del rotor, generando una corriente inducida. El campo magnético generado por la corriente inducida se sincroniza con el campo magnético giratorio, produciendo un par electromagnético que hace funcionar el motor. Entre la velocidad del motor y el campo magnético giratorio debe existir un movimiento relativo, es decir, una diferencia de velocidad (deslizamiento); Sólo de esta manera se puede cumplir la condición básica de que "el conductor corte líneas de fuerza magnéticas" en la inducción electromagnética.

Por lo tanto, la diferencia de velocidad es el requisito previo fundamental para el funcionamiento continuo de un motor de inducción: cuando el rotor gira bajo la acción de una fuerza electromagnética, su velocidad es siempre menor que la velocidad sincrónica. Si la velocidad del rotor accidentalmente iguala a la velocidad sincrónica, el movimiento relativo entre el rotor y el campo magnético giratorio se perderá, las líneas de fuerza magnéticas ya no se cortarán, la corriente inducida en el circuito del rotor desaparecerá instantáneamente y la fuerza electromagnética ejercida sobre los conductores del rotor que transportan corriente en el campo magnético también caerá a cero. Como resultado, el par electromagnético que impulsa la rotación del rotor dejará de existir y el motor ya no podrá mantener su funcionamiento e incluso puede detenerse.

Por tanto, durante el funcionamiento normal de un motor de inducción, la velocidad del rotor siempre va por detrás de la velocidad síncrona. Este estado operativo "asincrónico" no es sólo una consecuencia inevitable de su principio de funcionamiento, sino también el origen directo del nombre "asincrónico".