Consideremos un sistema magnético doblemente excitado como se muestra en la figura a continuación. En este modelo de máquina, se supone que tanto el estator como el rotor son del tipo de polo saliente. Supongamos que el estator recibe energía de la fuente Vs mientras que el rotor recibe energía de la fuente Vr.
El par total desarrollado en dicho sistema magnético doblemente excitado se da como
Te = (Is2/2)(dLs/dƟr) + (Ir2/2)(dLr/dƟr) + IsIr(dMsr/dƟr)
Caso 1: si la corriente del rotor se hace cero, es decir, Ir = 0
Par Te = (Is2/2)(dLs/dƟr)
Por lo tanto, vemos que aunque la corriente del rotor sea cero, se desarrolla un par electromagnético a medida que la Reluctancia vista por el estator produce cambios de flujo con la posición del rotor Ɵr. Un cambio de reluctancia visto por el flujo producido por el estator varía la autoinducción del devanado del estator Ls con Ɵr.
Caso 2: si la corriente del estator se hace cero, es decir, Is = 0
Par Te = (Ir2/2)(dLs/dƟr)
Por lo tanto, vemos que aunque la corriente del estator sea cero, se desarrolla un par electromagnético a medida que la reluctancia vista por el rotor produce cambios de flujo con la posición del rotor Ɵr.
En vista de los dos casos anteriores, podemos decir que las expresiones de torque obtenidas en dos casos son Torque de reluctancia ya que este torque no se produce por la interacción de dos flujos, sino que este torque se produce solo debido al cambio de reluctancia y por lo tanto un cambio en autoinducción.
Para tener una comprensión física del par de reluctancia, consideremos el sistema magnético doblemente excitado como se muestra en la figura anterior. Si solo se excita el estator del sistema, entonces el flujo del estator tendría una tendencia a seguir un camino de menor reluctancia para el cual el rotor gira en sentido contrario a las agujas del reloj. Ahora, si solo se excita el rotor, el flujo producido por el rotor tendería a seguir un camino de reluctancia mínima y, para lograrlo, el rotor volverá a girar en sentido contrario a las agujas del reloj.
¿Por qué el par de reluctancia no está presente en el rotor cilíndrico?
En la figura que se muestra arriba en la discusión, suponga que el rotor saliente se reemplaza por un rotor cilíndrico y es excitado por la corriente Ir. Como el rotor es cilíndrico, la reluctancia en por el flujo producido por el estator será la misma independientemente de la posición del rotor Ɵr. Por lo tanto, la autoinductancia del devanado del estator Ls será una cantidad constante y, por lo tanto, dLs/dƟr = 0, lo que a su vez significa que no habrá par de reluctancia. Por lo tanto, la ecuación del par se convierte en,
Te = (Ir2/2)(dLr/dƟr) + IsIr(dMsr/dƟr)
Tenga en cuenta que como los polos del estator sobresalen en la figura, la reluctancia vista por el flujo producido por el rotor variará con la posición Ɵr y, por lo tanto, habrá un cambio en la autoinductancia del rotor Lr, por lo que el término de par de reluctancia (Ir2/2) (dLr/dƟr) aparece en la ecuación de torque anterior.
Para resumir, podemos decir que los primeros dos términos en la ecuación de torque generalizada del sistema magnético doblemente excitado son Torque de Reluctancia.
Te = (Is2/2)(dLs/dƟr) + (Ir2/2)(dLr/dƟr) + IsIr(dMsr/dƟr)
También debe notarse del término par de reluctancia que el par de reluctancia es independiente de la dirección de la corriente en los devanados del estator y del rotor.
El último término, es decir, IsIr (dMsr/dƟr), representa el componente del par total que depende tanto de la corriente del rotor como del estator y también de la tasa de cambio angular de la inductancia mutua Msr. Este componente de Torque se llama Torque Electromagnético. Del término de par electromagnético IsIr(dMsr/dƟr), se puede sacar la siguiente conclusión:
“El par electromagnético solo puede existir si los dos devanados, es decir, el estator y el rotor, están acoplados mutuamente y ambos devanados transportan corriente”.
El concepto físico de par electromagnético en la figura que se muestra anteriormente en la discusión es el siguiente:
Los polos Norte, Sur producidos en el estator por la corriente Is y los polos Sur y Norte producidos en el rotor por la corriente Ir se atraen tendiendo a alinear sus campos. El par así desarrollado por la interacción del campo magnético del estator y del rotor es el par electromagnético o de interacción. El par electromagnético o par de interacción depende de la dirección de la corriente en los devanados del estator y del rotor.
En la figura, la dirección del par electromagnético para la corriente del estator y del rotor es en sentido contrario a las agujas del reloj. Si se invierte la dirección de la corriente del rotor Ir, la interacción o par electromagnético se invertirá, es decir, en el sentido de las agujas del reloj, pero la dirección del par de reluctancia seguirá siendo la misma dirección que antes, es decir, en el sentido contrario a las agujas del reloj.
Publicaciones relacionadas:
Características de conmutación de SCR 
Accionamientos de motor de inducción 
¿Qué es el funcionamiento en isla en el sistema de energía? 
Tipos de disyuntor Relé de protección de distancia 
Potencia Activa, Reactiva y Aparente 
Cable de tierra y desenterrado: introducción y diferencias 
Diferencia entre dieléctrico y aislante 
¿Por qué se utiliza Conservator en el transformador? 
Componentes simétricos 
¿Por qué se prefiere el arrancador Star Delta en el motor de inducción? Diferencia entre Internet y www
