Wie wirken sich höhere Harmonische auf die Leistung von Asynchronmotoren aus?

In den vorherigen Tweets haben wir über die Betriebseigenschaften von startenden Asynchronmotoren, auch Induktionsmotoren genannt, gesprochen. Dabei handelt es sich um das elektromagnetische Drehmoment des Motors, das durch das Grundmagnetfeld im Luftspalt und den dadurch induzierten Rotorstrom erzeugt wird. Für jeden Motor gibt es zusätzlich zum Grundmagnetfeld im Luftspalt auch unterschiedliche Grade eines hochharmonischen Magnetfeldes. Unter der Wirkung des hochharmonischen Magnetfeldes entsteht ein entsprechendes harmonisches Drehmoment, das auch Zusatzdrehmoment genannt wird. Das zusätzliche Drehmoment beeinträchtigt die Wirkung des elektromagnetischen Drehmoments in unterschiedlichem Maße, was dazu führen kann, dass der Motor Schwierigkeiten beim Starten hat oder gar nicht starten kann.

Aufgrund der Objektivität der Stator- und Rotorkernzähne des Motors, des Vorhandenseins der Kernnut, der Wicklungsverteilung für die nicht-sinusförmige Welle sowie des Sättigungsgrads des Motormagnetkreises ergeben sich Unebenheiten des Motors in der unvermeidlichen Existenz hoher Harmonischer beim Betrieb des Motors.

Es gibt zwei Arten von Drehmomenten, die durch hohe Harmonische erzeugt werden, nämlich das asynchrone Zusatzdrehmoment und das synchrone Zusatzdrehmoment, und beide Arten von Zusatzdrehmomenten haben negative Auswirkungen auf die Startleistung des Motors. Im Allgemeinen führt das asynchrone Zusatzdrehmoment dazu, dass der Motor bei einer bestimmten Drehzahl kriecht und die Nenndrehzahl nicht erreicht; Das synchrone Zusatzdrehmoment kann, wenn es im Anlaufmoment auftritt, zum Totpunkt des Motoranlaufs führen, selbst wenn der Motor im Leerlauf gestartet wird. In Bezug auf dieses Problem wird im Testzustand des Motors von Zeit zu Zeit festgestellt: Für dieselbe Charge mit denselben Motorspezifikationen gibt es trotz der Verwendung desselben Motors von Zeit zu Zeit immer mehrere Motoren Das kann nicht gestartet werden, und in diesem Fall besteht die übliche Praxis darin, den Rotor des Motors in einem Winkel zu drehen, der leicht gestartet werden kann.

Durch theoretische Analysen können wir feststellen, dass die Drehmomentkurve mit dem durch die hohen Harmonischen erzeugten Drehmoment überlagert ist, was zu einem konkaven Punkt auf der Kurve führt und somit die Startleistung des Motors verschlechtert. Wie kann der Einfluss hoher Oberschwingungen reduziert und die Motorstartleistung verbessert werden? Die am häufigsten verwendeten und sehr effektiven Maßnahmen sind: Anpassen der Motorstator- und Rotornut mit; den Luftspalt des Motorstators vergrößern; Stator- oder Rotorschrägschlitz; mit kurzer Steigung und ganzzahliger Schlitzwicklung.

Der Zweck der Anpassung der Nutpassung von Motorstator und -rotor besteht darin, das synchrone Zusatzdrehmoment zu reduzieren und zu eliminieren. Die Vergrößerung des Luftspalts zwischen Stator und Rotor dient dazu, die höheren Harmonischen durch die Belegungsbeziehung zwischen den Werten der Betriebswelle und der harmonischen Permeabilität zu dämpfen.

Je nach tatsächlichem Produktionsprozess kann die Verwendung schräger Schlitze am Rotor den Wert des synchronen Zusatzdrehmoments effektiv steuern. Allerdings verschlechtern sich der Leistungsfaktor und die maximale Drehmomentleistung des Motors bei Verwendung der Schrägnut unterschiedlich stark.