Động cơ cảm ứng là một thiết bị nổi tiếng hoạt động giải trí theo nguyên tắc máy biến áp. Vì vậy, nó còn được gọi là máy biến áp quay .
Mạch tương tự của động cơ cảm ứng được cho phép ta nhìn nhận được những đặc tính hiệu suất trong điều kiện kèm theo trạng thái không thay đổi. Một động cơ cảm ứng hoạt dựa trên nguyên tắc cảm ứng điện áp và dòng điện. Điện áp và dòng điện được cảm ứng trong mạch Rotor từ hoạt động giải trí của mạch Stator .
Hình 1. Mạch tương đương của động cơ cảm ứng khi Rotor đang quay.
Mạch tương tự khi động cơ đang quay thỏa phương trình cân đối áp :
Hình 2. Mạch tương đương của động cơ cảm ứng khi Rotor đứng yên.
Hình 2 trình diễn mạch tương tự của động cơ khi Rotor đứng yên. Tại trạng thái này tần số phía Rotor và Stator bằng nhau. Trong thực tiễn trạng thái này xảy ra tại thời gian động cơ khởi động hay khi Rotor mang tải có momen tải quá lớn so với momen ra trên trục động cơ làm rotor bị ghìm đứng yên không quay .
Muốn quy đổi mạch Rotor về phía Stator để đơn thuần đi tác động ảnh hưởng của từ trường quay lên Rotor tựa như như mạch quy đổi đã thực thi cho máy biến áp, ta cần triển khai 2 lượt quy đổi :
- Qui đổi mạch rotor từ tần số f2 sang tần số f1, (nói cách khác là qui đổi các thông số mạch Rotor lúc đang quay thành các thông số khác tương đương như lúc Rotor đứng yên).
- Khi đã qui đổi mạch Rotor sang tần số f1, chúng ta qui đổi Rotor về Stator.
1. Mô hình mạch Stator
Mô hình mạch stator của động cơ cảm ứng gồm có điện trở cuộn dây Stator R1, cuộn kháng Stator X1 như trong sơ đồ mạch sau :
Hình 3. Mô hình mạch Stator.
2. Mô hình mạch Rotor
Hình 4. Mô hình mạch Rotor.
Khi cấp nguồn ba pha cho cuộn dây Stato, điện áp được tạo ra trong cuộn dây Rotor của máy. Chuyển động tương đối của Rotor và từ trường của Stator càng lớn thì điện áp Rotor sẽ càng lớn .
Chuyển động tương đối lớn nhất xảy ra khi Rotor bị khóa (khoá Rotor). Nếu điện áp cảm ứng ở điều kiện này là E2 thì điện áp cảm ứng tại bất kỳ độ trượt nào được đưa ra theo phương trình: E2s = s.E2.
Tương tự như thế, ta được: X2s = s.X2.
Điện trở của rôto không đổi và không phụ thuộc vào vào độ trượt. Cảm kháng của động cơ cảm ứng nhờ vào vào độ tự cảm của Rotor, tần số của điện áp và dòng điện trong Rotor .
3. Qui đổi mạch rotor từ tần số f2 sang tần số f1
Hình 5. Mạch tương đương lúc rotor quay và tần số Rotor qui về f1.
4. Qui đổi mạch Rotor về Stator
Sau khi qui đổi mạch Rotor từ tần số f2 sang tần số f1, muốn qui đổi mạch Rotor về phía Stator, ta căn cứ vào các biểu thức sức điện động hiệu dụng của mỗi pha dây quấn phía stator và rotor suy ra tỉ số biến đổi Kbd như sau:
