Sóng hài cao hơn ảnh hưởng đến hiệu suất của động cơ không đồng bộ như thế nào?

Trong các tweet trước chúng ta đã nói về đặc tính vận hành của động cơ khởi động không đồng bộ, còn được gọi là động cơ cảm ứng. Điều này liên quan đến mômen điện từ của động cơ, được tạo ra bởi từ trường cơ bản trong khe hở không khí và dòng điện rôto do nó tạo ra. Đối với bất kỳ động cơ nào, ngoài từ trường cơ bản trong khe hở không khí, còn có các mức độ từ trường hài hòa cao khác nhau, dưới tác dụng của từ trường hài hòa cao, còn có một mômen điều hòa tương ứng còn gọi là mômen bổ sung. Mô-men xoắn bổ sung sẽ cản trở tác động của mô-men điện từ ở các mức độ khác nhau, có thể khiến động cơ khó khởi động hoặc thậm chí không thể khởi động được.

Do tính khách quan của răng lõi rôto và stato động cơ, sự tồn tại của khe lõi, sự phân bố cuộn dây đối với sóng không hình sin, cũng như mức độ bão hòa của mạch từ động cơ không đồng đều của động cơ, dẫn đến không thể tránh khỏi sự tồn tại của sóng hài cao trong hoạt động của động cơ.

Có hai loại mô-men xoắn được tạo ra bởi sóng hài cao, đó là mô-men xoắn phụ không đồng bộ và mô-men xoắn phụ đồng bộ, và cả hai loại mô-men xoắn phụ đều có ảnh hưởng xấu đến hiệu suất khởi động của động cơ. Nói chung, mô-men xoắn bổ sung không đồng bộ sẽ khiến động cơ bị trượt ở một tốc độ nhất định và không đạt được tốc độ định mức; mômen bổ sung đồng bộ, nếu nó xuất hiện tại thời điểm khởi động, có thể dẫn đến điểm chết khi khởi động động cơ, ngay cả khi động cơ được khởi động ở điều kiện không tải. Liên quan đến vấn đề này, đôi khi người ta phát hiện ra ở trạng thái thử nghiệm của động cơ: đối với cùng một lô có cùng thông số kỹ thuật của động cơ, mặc dù sử dụng cùng một động cơ nhưng đôi khi luôn có một vài động cơ không thể khởi động được và trong trường hợp này, cách làm thông thường là quay rôto của động cơ theo một góc để có thể dễ dàng khởi động.

Qua phân tích lý thuyết, chúng ta có thể thấy rằng đường cong mô-men xoắn chồng lên mô-men xoắn được tạo ra bởi các sóng hài cao, sẽ gây ra một điểm lõm trên đường cong, do đó làm giảm hiệu suất khởi động của động cơ. Làm thế nào để giảm ảnh hưởng của sóng hài cao và cải thiện hiệu suất khởi động động cơ? Các biện pháp được sử dụng phổ biến và rất hiệu quả là: điều chỉnh stato động cơ và rãnh rôto bằng; tăng khe hở không khí của stato động cơ; rãnh nghiêng stato hoặc rôto; sử dụng bước ngắn và cuộn dây khe số nguyên.

Mục đích của việc điều chỉnh độ khớp khe của stato và rôto động cơ là để giảm và loại bỏ mômen phụ đồng bộ; việc tăng khe hở không khí stator-rotor là để làm giảm các sóng hài cao hơn thông qua mối quan hệ chiếm chỗ giữa các giá trị của sóng hoạt động và độ thấm sóng hài.

Theo quy trình sản xuất thực tế, việc sử dụng các khe xiên trên rôto có thể kiểm soát hiệu quả giá trị mômen bổ sung đồng bộ. Tuy nhiên, hệ số công suất và hiệu suất mô-men xoắn cực đại của động cơ giảm ở các mức độ khác nhau khi sử dụng khe nghiêng.