参照图6-1的定子等值电路,可推导出转子等值电路如图6-19所示。图a)和图b)分别对应转子视为不动和转动的情况。根据电机学原理,当给交流电机加上交流电压后,产生旋转磁场,并在转子绕组中产生感应电势和感应电流
。感应电流与旋转磁场相互作用产生转动力矩,根据电磁定律,有:
式中: f --气隙中磁通量; 如设电动机转子不动时产生的感应电势为
当转子串联电阻时,
由于 对于转子串电阻调速电路,如不串联电阻,而引入一频率和转子电势
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由于反相位电势的串入,引起转子电流
的减小,而电动机产生的转矩为
,
的减小使电动机的转矩值亦相应减小,出现电动机转矩小于负载转矩的状态,稳定运行条件被破坏,使电动机转差率S增大。由式(6-15)可知,
回升,M亦回升,一直到电动机转矩与负载转矩相等、达成新的平衡时减速过程结束。当系统平衡时,M=
,而
、f、
基本为常数,因此对固定负载,
、
为常数。如忽略式(6-15)分母中的S,则有S
-
=常数。于是改变外加电势
就可改变转差率S,使电动机转速发生变化,从而实现调速。这就是所谓低同步(或称次同步、欠同步)串级调速的基本原理。
如引入的与转子电势同相位、则可得到高于同步转速的调速,这就是所谓超同步串级调速的基本原理。