Por qué el rotor gira en un motor de inducción.
El motor de CA también funciona girando el campo del estator, pero hace uso de la naturaleza alterna natural de la onda de CA para encender y apagar las bobinas de campo secuencialmente. El motor de inducción de CA no necesita cepillos porque el rotor es esencialmente un dispositivo pasivo que se tira continuamente en una dirección. Para usar una vieja analogía, el rotor es el «caballo», y el campo de estator giratorio es la «zanahoria».»
Para explicar los principios de cómo se puede usar la onda de CA para energizar secuencialmente las bobinas de campo, examinaremos el funcionamiento de un motor teórico de dos fases.
La corriente alterna bifásica consta de dos tensiones de fase individuales (imagen). Observe que la fase B está rezagada con respecto a la fase A en 90°, es decir, la fase A alcanza su punto máximo a 0° y la fase B alcanza su punto máximo 90° más tarde. El motor bifásico (imagen) está conectado de modo que la fase A energiza los polos superior e inferior y la fase B energiza los polos izquierdo y derecho.
La acción de la corriente alterna bifásica en el motor es hacer que el campo magnético del estator gire efectivamente en el sentido de las agujas del reloj (llamado campo giratorio), a pesar de que las bobinas en sí son estacionarias.
En la imagen, a 0° la fase A está en el voltaje máximo, mientras que la fase B es de 0 V. En este punto, la fase A tiene todo el voltaje y la fase B no tiene ninguno; por lo tanto, los devanados conectados a la fase A (superior e inferior) se energizarán, y los devanados conectados a la fase B (izquierda y derecha) estarán apagados. Esta situación se representa en el dibujo de la bobina (arriba a la izquierda) de la imagen. La polaridad de la tensión aplicada hace que el devanado superior presente un polo magnético norte (N) al rotor y que el devanado inferior presente un polo magnético sur (S) al rotor.
A 90° más adelante en el ciclo de potencia (imagen), la tensión de fase A ha pasado a 0 V (desenergización de los devanados superior e inferior), y la fase B ha aumentado a la tensión máxima, energizando los devanados izquierdo y derecho. Específicamente, el voltaje de fase B positivo hará que el devanado del lado derecho presente un polo magnético norte al rotor y el devanado izquierdo presente un polo magnético sur (como se indica en el dibujo de la bobina de la imagen).
A 180°, el voltaje de la fase B ha vuelto a 0 V (desenergizando los devanados izquierdo y derecho), y la fase A ha descendido a un voltaje de pico negativo. Una vez más, los devanados superior e inferior están energizados, pero esta vez con la polaridad opuesta a la que estaban a 0°, causando que los polos magnéticos se inviertan. Ahora el bobinado inferior presenta un polo norte magnético al rotor, y el bobinado superior presenta un polo sur magnético.
A 270°, la fase A ha ascendido a 0 V (desenergizando los devanados superior e inferior), y la fase B ha llegado a un pico negativo. Una vez más, los devanados izquierdo y derecho están energizados, pero esta vez con el devanado izquierdo presentando un polo magnético norte al rotor y el devanado derecho un polo magnético sur.
Este análisis explica cómo la CA * de dos fases hace que el campo magnético actúe como si estuviera girando en el sentido de las agujas del reloj (CW). (Se puede ver esto en los dibujos de la bobina de imagen, donde el polo norte aparentemente gira CW. Lo que no fue evidente en la discusión es que la rotación del campo es suave y continua-no salta de polo a polo como se podría inferir de la discusión. Por ejemplo, considere la situación a 45°. En la imagen de la figura, puede ver que ambos conjuntos de polos
están parcialmente energizados, lo que hace que el campo magnético N-S resultante esté a medio camino entre los dos polos.