Индукционни двигатели: Какво влияние оказват хармониците от висок{0}}порядък върху тяхната работа?
Feb 05, 2026
Остави съобщение
В предишни туитове обсъдихме стартовите и работните характеристики наасинхронни двигатели, известен още катоасинхронни двигатели. Това включва електромагнитния въртящ момент на двигателя, който се генерира от взаимодействието между основното магнитно поле във въздушната междина и тока на ротора, индуциран от него. За всеки двигател, в допълнение към основното магнитно поле, има различни степени на хармонични магнитни полета от висок-порядък във въздушната междина. Под действието на хармонични магнитни полета от висок{4}}порядък се произвеждат съответните хармонични въртящи моменти, наричани още допълнителни въртящи моменти. Тези допълнителни въртящи моменти ще повлияят на ефекта на електромагнитния въртящ момент в различна степен и в тежки случаи ще доведат до трудности при стартиране на двигателя или дори неуспешно стартиране изобщо.
Поради обективното наличие на зъби и процепи в ядрата на статора и ротора на двигателя, не-синусоидалното разпределение на намотките и неравномерното насищане на магнитната верига на двигателя, хармониците от висок{1}}порядък са неизбежни по време на работа на двигателя.
Има два вида въртящи моменти, генерирани от хармоници от висок-порядък: асинхронен допълнителен въртящ момент и синхронен допълнителен въртящ момент. И двете имат неблагоприятни ефекти върху пусковите характеристики на двигателя. Най-общо казано, асинхронният допълнителен въртящ момент ще накара двигателя да пълзи при определена скорост и да не успее да достигне номиналната скорост; ако се появи синхронен допълнителен въртящ момент в момента на стартиране, това може да доведе до мъртва точка при стартиране на двигателя, дори когато двигателят се стартира при-условия на празен ход. По отношение на този проблем, той понякога се открива по време на тестване на двигатели: за двигатели с една и съща спецификация в същата партида, дори ако се приложи същото напрежение, отделните двигатели понякога не успяват да стартират. В този случай обичайната практика е роторът на двигателя да се завърти под ъгъл, за да се стартира лесно.
Чрез теоретичен анализ можем да открием, че тъй като въртящият момент, генериран от хармоници от висок-порядък, се наслагва върху кривата на въртящия момент, на кривата ще се появят вдлъбнати точки, като по този начин ще се влоши стартовата производителност на двигателя. Как да намалим въздействието на хармониците от висок-порядък и да подобрим стартовата производителност на двигателя? Обичайните и много ефективни мерки включват: регулиране на гнездото между статора на двигателя и ротора; увеличаване на въздушната междина на статора на двигателя; изкривяване на прорезите на статора или ротора; приемане на къси-стъпкови и целочислени-прорезни намотки и др.
Целта на регулирането на напасването на слота между статора на двигателя и ротора е да се намали и елиминира синхронният допълнителен въртящ момент; увеличаването на въздушната междина на статора-ротора отслабва хармониците от висок{1}}порядък чрез пропорционалната връзка между стойностите на работната вълна и хармоничната магнитна проводимост.
Според действителната технология за производство и обработка, изкривените слотове се използват по-често на ротора, което може ефективно да контролира стойността на синхронния допълнителен въртящ момент. Въпреки това, когато се приемат изкривени слотове, факторът на мощността и максималния въртящ момент на двигателя ще се влошат в различна степен.
В допълнение към въздействието върху стартовата производителност на двигателя, друг неблагоприятен ефект на хармониците от висок-порядък е високо{1}}честотният електромагнитен шум на двигателя. В предишни статии сме обсъждали доста-високочестотния електромагнитен шум и мерките за справяне с подобни проблеми са сходни.