Wat is het werkingsprincipe van een drie-fasige hoog-wisselstroommotor?

Het werkingsprincipe van een drie--wisselstroommotor met hoge- hoogspanning is hetzelfde als dat van een gewone drie--wisselstroommotor. De kern ervan is gebaseerd op de wet van elektromagnetische inductie en het genereren van een roterend magnetisch veld. De 'hoogspanning' verwijst eenvoudigweg naar het ontwerp voor hogere spanningsniveaus in elektriciteitsnetwerken (zoals 10 kV, 35 kV, enz.) om te voldoen aan de behoeften van industriële apparatuur met hoog-vermogen; het verandert niets aan het fundamentele werkingsprincipe.

Opwekking van een roterend magnetisch veld: De statorkern van de motor heeft drie sets wikkelingen die 120 elektrische graden uit elkaar liggen. Wanneer drie-wisselstroom met hoge- spanning wordt toegepast, verandert de stroom in elke fase sinusoïdaal in de tijd, waardoor een pulserend magnetisch veld in de betreffende wikkeling wordt gegenereerd. Deze drie ruimtelijk verschoven pulserende magnetische velden, eveneens 120 graden uit fase, combineren in de luchtspleet van de motor om een ​​roterend magnetisch veld te vormen. De rotatiesnelheid (synchrone snelheid) van dit magnetische veld wordt bepaald door de voedingsfrequentie (f) en het aantal poolparen (p) van de motor, berekend als: n₁=60f / p. Geïnduceerde rotorstroom: het roterende magnetische veld snijdt met synchrone snelheid door de rotorgeleiders (meestal aluminium of koperen staven van een eekhoornkooi, of de wikkelingen van een gewikkelde rotor). Volgens de elektromagnetische inductiewet van Faraday wordt er een elektromotorische kracht geïnduceerd in de rotorgeleiders. Omdat de rotorgeleiders gesloten zijn (eekhoorn-kooistaven zijn kortgesloten-door eindringen), wordt er een geïnduceerde stroom gegenereerd.

Elektromagnetische koppelopwekking: De rotorgeleiders die de geïnduceerde stroom transporteren, bevinden zich in het roterende magnetische veld. Volgens de wet van de elektromagnetische kracht (de kracht van Ampère) ondervinden de stroomvoerende geleiders een kracht van het magnetische veld. Deze krachten creëren een elektromagnetisch koppel op de rotor, waardoor deze in de richting van het roterende magnetische veld gaat draaien.

Asynchrone werking: De rotorsnelheid (n) is altijd lager dan de synchrone snelheid (n₁) van het roterende magnetische veld. Dit snelheidsverschil wordt "slip" genoemd (s=(n₁ - n) / n₁). Het is deze slip die zorgt voor relatieve beweging tussen de rotorgeleiders en het roterende magnetische veld, waardoor er continu stroom en koppel wordt geïnduceerd. Als de rotorsnelheid gelijk is aan de synchrone snelheid, verdwijnt de relatieve beweging en zullen de geïnduceerde stroom en het koppel ook nul zijn. Daarom zijn drie-wisselstroommotoren met hoge- fase doorgaans asynchrone motoren (inductiemotoren).