Asinhrono motoru izgudrojums ir mainījis cilvēka civilizāciju. Šodien izpētīsim asinhrono motoru iekšējo darbību. Asinhronie motori galvenokārt sastāv no diviem komponentiem: statora un rotora. Stators ir spole ar trim tinumiem, ko darbina trīsfāzu maiņstrāvas elektrība.
Tinums iet caur statora spraugām, kas sastāv no sakrautām plānām tērauda loksnēm ar augstu caurlaidību. Kad caur šo tinumu plūst trīsfāzu strāva, tas rada rotējošu magnētisko lauku, kas ir rotora griešanās cēlonis. Lai saprastu, kā tiek ģenerēts rotējošais magnētiskais lauks un tā īpašības, statoru var vienkāršot.
Trīs spoles ir savienotas ar 120 grādu intervālu, radot ap tām magnētisko lauku, kad tiek izlaista strāva. Ja šim īpašajam izkārtojumam tiek pielietots trīsfāzu barošanas avots, ģenerētais magnētiskais lauks konkrētos brīžos maina virzienu ar maiņstrāvu. Salīdzinot šos trīs piemērus, mēs varam novērot rotējošu magnētisko lauku ar vienmērīgu intensitāti. Ātrumu, ar kādu magnētiskais lauks griežas, sauc par sinhrono ātrumu. Apskatīsim slēgtu vadītāju, kas atrodas šī rotējošā magnētiskā lauka iekšpusē.
Saskaņā ar Faradeja likumu mainīgs magnētiskais lauks ķēdē inducē elektromotora spēku, kas savukārt rada elektrisko strāvu. Šī parādība ir līdzīga strāvu nesošai cilpai magnētiskajā laukā, kas rada elektromagnētisko spēku uz cilpas un liek tai sākt griezties. Tāda pati parādība notiek asinhronajā motorā, kur vienkāršas cilpas vietā tiek izmantots kaut kas līdzīgs vāveres būrim. Rotējošu magnētisko lauku rada trīsfāzu maiņstrāva, kas iet caur statoru.
Iepriekšējā piemērā strāva tiks inducēta īssavienojuma gala gredzena vāveres būra stieņos. Līdz ar to rotors sāks griezties. Šī iemesla dēļ šāda veida motors tiek saukts par indukcijas motoru.
Tā vietā, lai tiešā veidā savienotu ar rotoru, lai ražotu elektroenerģiju, tiek izmantota elektromagnētiskā indukcija. Lai to panāktu, rotora iekšpusē ir iepildītas izolācijas dzelzs serdeņu loksnes. Izmantojot šīs mazā izmēra dzelzs loksnes, asinhronais motors samazina virpuļstrāvas zudumus un sniedz ievērojamas priekšrocības. Būtībā tas iedarbina sevi, jo griežas gan magnētiskais lauks, gan rotors. Tomēr kāds ir rotora rotācijas ātrums?
Lai iegūtu atbildi uz šo jautājumu, mums jāapsver dažādi scenāriji. Apskatīsim gadījumu, kad rotora ātrums ir vienāds ar magnētiskā lauka ātrumu. Tā kā abi griežas ar tādu pašu ātrumu, magnētiskais lauks nekad nepārtrauks cilpu. Tāpēc netiks radīts inducēts elektromotora spēks vai strāva. Tā rezultātā uz rotora stieņiem tiks pārveidota jauda. Rotors pakāpeniski palēnināsies, un, samazinoties ātrumam, magnētiskais lauks pārtrauks rotora ķēdi. Rezultātā inducētā strāva un spēks atkal palielināsies. Pēc tam rotors paātrinās. Īsāk sakot, rotors nekad nespēs panākt magnētiskā lauka ātrumu.
