10.1.1.Powstawanie siły elektromotorycznej.
Uzwojenie stojana wytwarza wirujące pole magnetyczne kołowe. Pole wiruje z prędkością n zależną od ilości biegunów:
(10.1)
f- częstotliwość sieci [Hz]
p- liczba par biegunów
W skutek przecinania uzwojeń wirnika, przez linie pola elektromagnetycznego indukują się w nich napięcia i płyną prądy. Powstaje moment elektromagnetyczny, ponieważ uzwojenia znajdują się ciągle w polu elektromagnetycznym. Jeśli moment ten jest większy od momentu obciążenia, to wirnik rusza i zwiększa się jego prędkość obrotowa. Ze zwiększeniem się prędkości napięcie i prąd indukowane w uzwojeniach zmniejszają się, w następstwie czego maleje moment obrotowy (szczegółowa zmiana momentu przedstawiona jest na charakterystyce mechanicznej, rys.29 ). Maszyna dąży do osiągnięcia obrotów równych prędkości wirowania pola (prędkości synchronicznej). Gdyby udało jej się to uzyskać w wirniku nie indukowałyby się napięcie i nie powstawałby moment obrotowy. Stan taki jest niemożliwy do uzyskania w maszynie rzeczywistej z uwagi na pokonanie oporów tarcia i oporów przewietrzania wirnika.
O wartości napięcia (i prądu) indukowanego w uzwojeniach wirnika, przy stałej wartości pola wirującego, decyduje prędkość przecinania się uzwojeń z liniami pola elektromagnetycznego. Wartość tej prędkości określa się mianem poślizgu i jest to, prędkość pola wirującego względem wirnika, odniesiona do prędkości synchronicznej.
(10.2)
s- poślizg
n1- prędkość synchroniczna
n- prędkość wirnika
Przy prędkości nadsynchronicznej, poślizg przyjmuje wartości mniejsze od zera. Prędkość wirowania wirnika jest wyższa od prędkości wirowania pola. Wirnik jest wtedy napędzany a maszyna pracuje jako prądnica. Doprowadzana moc mechaniczna zmienia się w moc elektryczną wydawaną do sieci.