Üç-Fazlı Yüksek Gerilim-AC Motorunun Çalışma Prensibi Nedir?

Üç-fazlı yüksek-fazlı AC motorun çalışma prensibi, normal üç-fazlı AC motorun çalışma prensibiyle aynıdır. Çekirdeği elektromanyetik indüksiyon yasasına ve dönen bir manyetik alanın oluşumuna dayanmaktadır. "Yüksek voltaj" basitçe, yüksek-güçlü endüstriyel ekipmanın ihtiyaçlarını karşılamak amacıyla elektrik şebekelerinde daha yüksek voltaj seviyelerine (10kV, 35kV, vb. gibi) yönelik tasarımını ifade eder; temel çalışma prensibini değiştirmez.

Dönen bir manyetik alanın oluşturulması: Motorun stator çekirdeği, 120 elektriksel derece aralıklı üç sargı grubuna sahiptir. Üç-fazlı yüksek-voltajlı AC gücü uygulandığında, her fazdaki akım zamanla sinüzoidal olarak değişir ve ilgili sargısında titreşimli bir manyetik alan oluşturur. Bu üç uzaysal olarak dengelenmiş titreşimli manyetik alan, yine 120 derece faz dışı, motorun hava boşluğunda birleşerek dönen bir manyetik alan oluşturur. Bu manyetik alanın dönme hızı (senkron hız), güç kaynağı frekansı (f) ve motorun kutup çifti sayısı (p) tarafından belirlenir ve şu şekilde hesaplanır: n₁=60f / p. İndüklenen Rotor Akımı: Dönen manyetik alan, rotor iletkenlerini (genellikle sincap-kafesli alüminyum veya bakır çubuklar veya sargılı rotorun sargıları) senkronize hızda keser. Faraday'ın elektromanyetik indüksiyon yasasına göre, rotor iletkenlerinde bir elektromotor kuvvet indüklenir. Rotor iletkenleri kapalı olduğundan (örneğin, sincap{14}}kafes çubukları uç halkalar tarafından kısa devre-edildiğinden) bir indüklenmiş akım üretilir.

Elektromanyetik Tork Üretimi: İndüklenen akımı taşıyan rotor iletkenleri dönen manyetik alan içerisindedir. Elektromanyetik kuvvet yasasına (Amper kuvveti) göre, akım-taşıyan iletkenler manyetik alandan gelen bir kuvvete maruz kalır. Bu kuvvetler rotor üzerinde elektromanyetik bir tork oluşturarak rotorun dönen manyetik alan yönünde dönmesini sağlar.

Asenkron Çalışma: Rotor hızı (n), her zaman dönen manyetik alanın senkron hızından (n₁) daha düşüktür. Bu hız farkına "kayma" adı verilir (s=(n₁ - n) / n₁). Rotor iletkenleri ile dönen manyetik alan arasındaki bağıl hareketi sağlayan, dolayısıyla sürekli olarak akım ve torku tetikleyen bu kaymadır. Rotor hızı senkron hıza eşitse bağıl hareket kaybolur ve indüklenen akım ve tork da sıfır olur. Bu nedenle, üç-fazlı yüksek-gerilimli AC motorlar genellikle asenkron motorlardır (endüksiyon motorları).