/ / / Harmonics σε έναν επαγωγικό κινητήρα

Αρμονικές σε έναν κινητήρα επαγωγής

Διαστημικές αρμονικές ροές παράγονται από το περιελίξεις, σχισμές, μαγνητικό κορεσμό, ανισότητες στο μήκος του διακένου αέρα. Αυτές οι αρμονικές ροές προκαλούν τάσεις και κυκλοφορούν αρμονικά ρεύματα στις περιελίξεις του ρότορα. Η αλληλεπίδραση μεταξύ των αρμονικών ρευμάτων που δημιουργούνται στον δρομέα και των αρμονικών ροών έχει ως αποτέλεσμα την Αρμονικές ροπές, δονήσεις και το θόρυβος.

Η ροή αέρα που δημιουργείται από τις τριφασικές περιελίξεις του στάτορα που φέρουν ημιτονοειδή ρεύματα. Το σχήμα κύματος δεν είναι ημιτονοειδούς φύσης. Σύμφωνα με Ανάλυση σειράς Fourier, οποιαδήποτε μη-ημιτονοειδής ροή είναι ισοδύναμη με το συνδυασμό ενός αριθμού ημιτονοειδών ροών θεμελιώδους και ανώτερης τάξης αρμονικών. Δεδομένου ότι, το σχήμα κύματος ροής έχει μισή κύμα συμμετρία, όλα ακόμη και αρμονικές (2,4,6 ......) απουσιάζουν από τη σειρά Fourier.

Μια μη-ημιτονοειδής ροή μπορεί να επιλυθεί σε ροές θεμελιώδους και ανώτερης τάξης περίεργες αρμονικές (3, 5, 7, 11, 13 κ.λπ.). Το τρίτο κύμα αρμονικής ροής που παράγεται από κάθε μία από τις τρεις φάσεις εξουδετερώνει το ένα το άλλο. Η προκύπτουσα ροή αέρα είναι ελεύθερη από τις τρίτες αρμονικές και τα πολλαπλάσια της. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι τρίτες αρμονικές στο κύμα ροής και των τριών φάσεων βρίσκονται στη φάση του διαστήματος, αλλά διαφέρουν σε χρονική φάση κατά 120 μοίρες.

Ροπές εισαγωγής αρμονικών

Μια τριφασική περιέλιξη που φέρει ημιτονοειδή ρεύματα παράγει διαστημικές αρμονικές της τάξης h = 6k ± 1, όπου k είναι θετικός ακέραιος (1, 2, 3 ... ..). Η σύγχρονη ταχύτητα του hth η αρμονική είναι (1 / h) φορές η ταχύτητα του θεμελιώδους κύματος. Τα χωρικά αρμονικά κύματα περιστρέφονται στο ίδιο κατεύθυνση ως θεμελιώδες κύμα, εάν h = 6k + 1 κι αν h = 6k - 1 από ότι περιστρέφεται στο απεναντι απο κατεύθυνση.

Το διαστημικό αρμονικό κύμα της τάξης h, είναι ισοδύναμο με ένα μηχάνημα με τον αριθμό πόλων ίσο με (h x αριθμός πόλων του στάτορα). Επομένως, η σύγχρονη ταχύτητα του hth space αρμονικό κύμα είναι

harmonics-in-an-induction-motor-eq-1

Οπου,

  • f = συχνότητα τροφοδοσίας
  • P = αριθμός πόλων του στάτορα

Έτσι, για την αξία του k = 1, μια τριφασική περιέλιξη θα παράγει προς τα πίσω περιστροφήπέμπτη αρμονική στην ταχύτητα (1/5) της σύγχρονης ταχύτητας και προς τα εμπρός περιστροφή της έβδομης αρμονικής περιστροφής με ταχύτητα (1/7) της σύγχρονης ταχύτητας. Μόνο αυτές οι αρμονικές θα επηρεάσουν τη λειτουργία του κινητήρα.

ο χαρακτηριστικά ροπής στρέψεως της θεμελιώδους ροής και της πέμπτης και της έβδομης αρμονικής ροής χώρου φαίνονται παρακάτω.

αρμονική-σε-επαγωγή-κινητήρα-σχήμα

ο πέμπτη αρμονική ροπή αντιτίθεται στη ροπή θεμελιώδους συνιστώσας καθώς η πέμπτη αρμονική ροή περιστρέφεται στο αντίθετο από την περιστροφή του ρότορα. Έτσι, η πέμπτη αρμονική ροή παράγει α ροπή πέδησης. ο έβδομη αρμονική ροή περιστρέφεται στην ίδια κατεύθυνση με εκείνη τουθεμελιώδη ροή. Ως εκ τούτου, το προκύπτον χαρακτηριστικό της ταχύτητας ροπής θα είναι ο συνδυασμός του θεμελιώδους πέμπτου και του έβδομου αρμονικού χαρακτηριστικού.

ο τα προκύπτοντα χαρακτηριστικά της ταχύτητας ροπής έχουν δύο βουτιές, μία κοντά (1/5) της σύγχρονης ταχύτητας και της άλλης κοντά (1/7) της σύγχρονης ταχύτητας. Η εμβάπτιση κοντά (1/5) της σύγχρονης ταχύτητας συμβαίνει στην αρνητική κατεύθυνση της περιστροφής του κινητήρα.

Ο κινητήρας θα επιταχυνθεί στο σημείο L, το οποίοείναι η αλληλεπίδραση μεταξύ του χαρακτηριστικού ροπής φορτίου και της καμπύλης ροπής στροφών κινητήρα. Αυτή η ροπή του κινητήρα αναπτύσσεται μόνο λόγω της βασικής ροής. Η καμπύλη ροπής φορτίου τέμνει τα χαρακτηριστικά της ταχύτητας ροπής του κινητήρα στο σημείο Α, λόγω της παρουσίας της έβδομης ροπής ροής αρμονικών. Η έβδομη καμπύλη ροπής ροής αρμονικής ροής έχει αρνητική κλίση στο σημείο Α.

Η ροπή του κινητήρα πέφτει κάτω από τη ροπή φόρτισης. Σε αυτό το στάδιο, ο κινητήρας δεν θα επιταχύνει μέχρι την κανονική του ταχύτητα, αλλά θα παραμείνει σε λειτουργία με ταχύτητα που είναι σχεδόν 1/7 της κανονικής του ταχύτητας και το σημείο λειτουργίας είναι Α. Αυτή η τάση του κινητήρα να τρέχει στο μια σταθερή ταχύτητα τόσο χαμηλή όσο μία έβδομη της κανονικής ταχύτητας Ns. Σε αυτή την κατάσταση ο κινητήρας δεν μπορεί να πάρει την κανονική του ταχύτητα είναι γνωστή ως ανίχνευση του κινητήρα.

Περνώντας μπορεί να μειωθεί μειώνοντας την πέμπτη και την έβδομη αρμονική. Αυτό μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας ένα χορδές ή σύντομη εκκαθάριση.

Επίσης, διαβάστε: