Podstawowymi elementami mechanicznymi przenoszącymi moment w systemach elektromechanicznych są wał i sprzęgło mechaniczne. Zdarzają się jednak sytuacje, w których wał mechaniczny jest nieprzydatny. Wtedy stosuje się inne rozwiązania. Jednym z nich jest wał elektryczny. W zależności od potrzeb wykorzystuje się wał elektryczny pełny lub uproszczony.
Wał elektryczny pełny składa się z dwóch silników głównych, zazwyczaj indukcyjnych klatkowych, i dwóch silników indukcyjnych pierścieniowych, zwanych silnikami pomocniczymi lub wyrównawczymi. Ważne jest, aby silniki główne i pomocnicze były parami identyczne. Zestaw silników główny- pomocni-czy jest ze sobą połączony mechanicznie sprzęgłem sztywnym. Układ połączeń elektrycznych pokazano na rysunku 16. Niezmiernie istotne jest, aby kierunki wirowania pól wirujących były parami identyczne tak w silnikach głównych, jak i pomocniczych. Uzwojenia wirników silników pomocniczych są - z zachowaniem kolejności faz - połączone bezpośrednio.
Silnik główny 1 Silnik pomocniczy 1 Silnik pomocniczy 2 Silnik główny 2
Rys. 16. Wał (układ wielomaszynowy) elektryczny pełny
Model matematyczny takiego układu wielomaszynowego wymaga wyboru odpowiedniego układu współrzędnych. To jest takiego, w którym przekształcone prądy wirników nie zależą od kąta obrotu. W niniejszych rozważaniach zastosujemy dla prądów i napięć stojanów transformacje dq w postaci: