ฮาร์มอนิกที่สูงขึ้นส่งผลต่อประสิทธิภาพของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสอย่างไร

ในทวีตก่อนหน้านี้ เราได้พูดคุยเกี่ยวกับลักษณะการทำงานของการสตาร์ทมอเตอร์อะซิงโครนัส หรือที่เรียกว่ามอเตอร์เหนี่ยวนำ สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับแรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้าของมอเตอร์ ซึ่งถูกสร้างขึ้นโดยสนามแม่เหล็กพื้นฐานในช่องว่างอากาศและกระแสของโรเตอร์ที่เหนี่ยวนำโดยสนามแม่เหล็กนั้น สำหรับมอเตอร์ใดๆ นอกเหนือจากสนามแม่เหล็กพื้นฐานในช่องว่างอากาศแล้ว ยังมีสนามแม่เหล็กฮาร์มอนิกสูงที่มีองศาต่างๆ กัน ภายใต้การกระทำของสนามแม่เหล็กฮาร์มอนิกสูง จะมีแรงบิดฮาร์มอนิกที่สอดคล้องกันเรียกอีกอย่างว่าแรงบิดเพิ่มเติม แรงบิดเพิ่มเติมจะรบกวนผลของแรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้าไปเป็นองศาต่างๆ ซึ่งอาจทำให้มอเตอร์สตาร์ทติดยากหรือแม้กระทั่งสตาร์ทไม่ได้เลย

เนื่องจากความเป็นกลางของสเตเตอร์ของมอเตอร์และฟันแกนของโรเตอร์ การมีอยู่ของช่องแกน การกระจายของขดลวดสำหรับคลื่นที่ไม่ใช่ไซน์ซอยด์ รวมถึงระดับความอิ่มตัวของวงจรแม่เหล็กของมอเตอร์ของความไม่สม่ำเสมอของมอเตอร์ ส่งผลให้ ในความหลีกเลี่ยงไม่ได้ของการมีอยู่ของฮาร์โมนิกสูงในการทำงานของมอเตอร์

แรงบิดมีสองประเภทที่เกิดจากฮาร์โมนิคสูง กล่าวคือ แรงบิดเสริมแบบอะซิงโครนัสและแรงบิดเสริมแบบซิงโครนัส และแรงบิดเสริมทั้งสองชนิดมีผลเสียต่อประสิทธิภาพการสตาร์ทของมอเตอร์ โดยทั่วไป แรงบิดเพิ่มเติมแบบอะซิงโครนัสจะทำให้มอเตอร์คืบคลานที่ความเร็วหนึ่งและไม่สามารถเข้าถึงความเร็วที่กำหนดได้ แรงบิดเพิ่มเติมแบบซิงโครนัสหากเกิดขึ้นในขณะที่สตาร์ทอาจทำให้มอเตอร์สตาร์ทถึงจุดตาย แม้ว่ามอเตอร์จะสตาร์ทในสภาวะไม่มีโหลดก็ตาม ปัญหานี้มักพบในสถานะทดสอบของมอเตอร์: สำหรับชุดเดียวกันที่มีข้อกำหนดเดียวกันของมอเตอร์แม้จะใช้มอเตอร์ตัวเดียวกันก็ตาม แต่ในบางครั้งจะมีมอเตอร์อยู่ไม่กี่ตัวเสมอ ที่ไม่สามารถสตาร์ทได้ และในกรณีนี้ การปฏิบัติตามปกติคือการหมุนโรเตอร์ของมอเตอร์ในมุมที่สามารถสตาร์ทได้ง่าย

จากการวิเคราะห์ทางทฤษฎี เราจะพบว่าเส้นโค้งแรงบิดซ้อนทับกับแรงบิดที่สร้างโดยฮาร์โมนิกสูง ซึ่งจะทำให้เกิดจุดเว้าบนเส้นโค้ง ส่งผลให้ประสิทธิภาพการสตาร์ทของมอเตอร์ลดลง จะลดอิทธิพลของฮาร์โมนิคสูงและปรับปรุงประสิทธิภาพการสตาร์ทมอเตอร์ได้อย่างไร? มาตรการที่ใช้กันทั่วไปและมีประสิทธิภาพมากคือ: การปรับสเตเตอร์ของมอเตอร์และช่องโรเตอร์ด้วย; เพิ่มช่องว่างอากาศของสเตเตอร์มอเตอร์ ช่องสเตเตอร์หรือโรเตอร์เอียง ใช้ระยะพิทช์สั้นและการม้วนช่องจำนวนเต็ม

วัตถุประสงค์ของการปรับช่องพอดีของสเตเตอร์มอเตอร์และโรเตอร์คือเพื่อลดและกำจัดแรงบิดเสริมแบบซิงโครนัส การเพิ่มช่องว่างอากาศสเตเตอร์-โรเตอร์คือการลดทอนฮาร์โมนิกที่สูงขึ้นผ่านความสัมพันธ์การครอบครองระหว่างค่าของคลื่นปฏิบัติการและการซึมผ่านของฮาร์มอนิก

ตามกระบวนการผลิตจริง การใช้ช่องเอียงบนโรเตอร์สามารถควบคุมค่าแรงบิดเพิ่มเติมแบบซิงโครนัสได้อย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม ตัวประกอบกำลังและสมรรถนะแรงบิดสูงสุดของมอเตอร์จะลดลงเป็นองศาที่แตกต่างกันเมื่อใช้ช่องเอียง