¿Por qué la corriente se convierte en cero cuando la velocidad mecánica es igual a la velocidad síncrona de un motor de inducción?

No lo hace.

Los devanados eléctricos del estator requieren una cantidad fija de corriente para mantener el campo magnético giratorio dentro del motor, por lo que si el rotor alcanza la velocidad síncrona, la corriente del motor se minimizará , pero no se eliminará .

El motor produce el par cuando las líneas de flujo magnético establecidas por los devanados del estator atraviesan el rotor del motor. Esto induce corriente en el rotor y establece un campo magnético opuesto. Es la interacción entre el campo del rotor y el campo del estator lo que produce el par. Si el rotor gira exactamente a la velocidad síncrona (la velocidad del campo magnético giratorio), esas líneas de flujo son estacionarias con respecto al rotor: no se induce corriente, no se establece un campo magnético y no se produce par.

El motor de inducción actúa como un transformador con un devanado secundario giratorio en cortocircuito. La producción de torque requiere corriente adicional en los devanados del estator, porque power in = power out / eficiencia. El par a velocidad es potencia.

La corriente de excitación, que está fijada por el voltaje, la frecuencia, la inductancia y la impedancia del estator, cambia de fase en 90º desde la onda de voltaje. La corriente de par está en fase con la onda de voltaje. La relación entre estas dos corrientes es el factor de potencia, y la suma vectorial de estas dos corrientes es la corriente aparente que se mide con un amperímetro. Vea la respuesta de Kevin Baker a ¿Qué es el poder real, reactivo y aparente?

Para agregar a lo que Kevin Baker ha notado, cuando y si el rotor funciona a velocidad síncrona, la corriente del rotor será cero pero no la corriente del estator por las razones dadas. En estas condiciones, el IM se comporta como un transformador con su circuito secundario de circuito abierto o sin carga.

La corriente relacionada con el par se convierte en cero, ya que el rotor alcanzará esa velocidad solo si se ayuda externamente, el mmf inducido por el rotor se convierte en cero ya que las corrientes parásitas están ausentes, por lo tanto, no hay par y no se transforma la energía de eléctrica a mecánica, el voltaje del estator requiere algo de núcleo mmf como cualquier otro. inductancia y eso significa que la corriente de magnetización debe estar presente.

No es cero, pero está en un mínimo, porque el rotor está girando a la misma velocidad que el campo magnético, por lo que no hay movimiento relativo entre los dos, por lo que no hay voltaje ni corriente inducidos.