Κινητήρες επαγωγής: Τι αντίκτυπο έχουν οι αρμονικές υψηλής τάξης-στην απόδοσή τους;
Feb 05, 2026
Αφήστε ένα μήνυμα
Σε προηγούμενα tweets, συζητήσαμε τα χαρακτηριστικά εκκίνησης και λειτουργίας τουκινητήρες επαγωγής, επίσης γνωστό ωςασύγχρονοι κινητήρες. Αυτό περιλαμβάνει την ηλεκτρομαγνητική ροπή του κινητήρα, η οποία δημιουργείται από την αλληλεπίδραση μεταξύ του θεμελιώδους μαγνητικού πεδίου στο διάκενο αέρα και του ρεύματος του ρότορα που προκαλείται από αυτό. Για κάθε κινητήρα, εκτός από το θεμελιώδες μαγνητικό πεδίο, υπάρχουν διάφοροι βαθμοί αρμονικών μαγνητικών πεδίων υψηλής-τάξης στο διάκενο αέρα. Κάτω από τη δράση αρμονικών μαγνητικών πεδίων υψηλής{4}τάξης, παράγονται αντίστοιχες αρμονικές ροπές, που ονομάζονται επίσης πρόσθετες ροπές. Αυτές οι πρόσθετες ροπές θα επηρεάσουν την επίδραση της ηλεκτρομαγνητικής ροπής σε διάφορους βαθμούς και, σε σοβαρές περιπτώσεις, θα οδηγήσουν σε δυσκολία στην εκκίνηση του κινητήρα ή ακόμη και σε αποτυχία εκκίνησης.
Λόγω της αντικειμενικής ύπαρξης δοντιών και σχισμών στους πυρήνες του στάτορα και του ρότορα του κινητήρα, της μη-ημιτονοειδούς κατανομής των περιελίξεων και του ανομοιόμορφου κορεσμού του μαγνητικού κυκλώματος του κινητήρα, οι αρμονικές υψηλής-τάξης είναι αναπόφευκτες κατά τη λειτουργία του κινητήρα.
Υπάρχουν δύο τύποι ροπών που δημιουργούνται από αρμονικές υψηλής-τάξης: ασύγχρονη πρόσθετη ροπή και σύγχρονη πρόσθετη ροπή. Και οι δύο έχουν αρνητικές επιπτώσεις στην απόδοση εκκίνησης του κινητήρα. Σε γενικές γραμμές, η ασύγχρονη πρόσθετη ροπή θα κάνει τον κινητήρα να σέρνεται σε μια ορισμένη ταχύτητα και να μην φτάσει στην ονομαστική ταχύτητα. Εάν προκύψει σύγχρονη πρόσθετη ροπή τη στιγμή της εκκίνησης, μπορεί να οδηγήσει σε νεκρό σημείο στην εκκίνηση του κινητήρα, ακόμη και όταν ο κινητήρας εκκινείται υπό συνθήκες χωρίς-φορτίο. Σχετικά με αυτό το πρόβλημα, εντοπίζεται περιστασιακά κατά τη δοκιμή κινητήρα: για κινητήρες της ίδιας προδιαγραφής στην ίδια παρτίδα, ακόμη και αν εφαρμόζεται η ίδια τάση, μεμονωμένοι κινητήρες μερικές φορές αποτυγχάνουν να ξεκινήσουν. Σε αυτήν την περίπτωση, η συνήθης πρακτική είναι να περιστρέφετε τον ρότορα του κινητήρα κατά γωνία για να τον εκκινήσετε εύκολα.
Μέσω της θεωρητικής ανάλυσης, μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι επειδή η ροπή που παράγεται από αρμονικές υψηλής-τάξης υπερτίθεται στην καμπύλη ροπής, θα εμφανιστούν κοίλα σημεία στην καμπύλη, με αποτέλεσμα να επιδεινώνεται η απόδοση εκκίνησης του κινητήρα. Πώς να μειώσετε τον αντίκτυπο των αρμονικών υψηλής-τάξης και να βελτιώσετε την απόδοση εκκίνησης του κινητήρα; Τα κοινά και πολύ αποτελεσματικά μέτρα περιλαμβάνουν: ρύθμιση της προσαρμογής της σχισμής μεταξύ του στάτορα του κινητήρα και του ρότορα. αύξηση του διακένου αέρα του στάτορα κινητήρα. κλίση των σχισμών του στάτορα ή του ρότορα. υιοθέτηση περιελίξεων μικρής-τονικής και ακέραιου-υποδοχής κ.λπ.
Ο σκοπός της προσαρμογής της προσαρμογής της σχισμής μεταξύ του στάτορα κινητήρα και του ρότορα είναι η μείωση και η εξάλειψη της σύγχρονης πρόσθετης ροπής. Η αύξηση του διακένου αέρα του στάτορα-ρότορα αποδυναμώνει τις αρμονικές υψηλής-τάξης μέσω της αναλογικής σχέσης μεταξύ του κύματος εργασίας και των τιμών της αρμονικής μαγνητικής αγωγιμότητας.
Σύμφωνα με την πραγματική τεχνολογία παραγωγής και επεξεργασίας, οι λοξές σχισμές χρησιμοποιούνται συχνότερα στον ρότορα, οι οποίοι μπορούν να ελέγξουν αποτελεσματικά την τιμή της σύγχρονης πρόσθετης ροπής. Ωστόσο, όταν υιοθετούνται λοξές σχισμές, ο συντελεστής ισχύος και η μέγιστη απόδοση ροπής του κινητήρα θα επιδεινωθούν σε διάφορους βαθμούς.
Εκτός από τον αντίκτυπο στην απόδοση εκκίνησης του κινητήρα, μια άλλη αρνητική επίδραση των αρμονικών υψηλής-τάξης είναι ο ηλεκτρομαγνητικός θόρυβος υψηλής-συχνότητας του κινητήρα. Έχουμε συζητήσει πολύ-ηλεκτρομαγνητικό θόρυβο υψηλής συχνότητας σε προηγούμενα άρθρα και τα μέτρα για την αντιμετώπιση τέτοιων προβλημάτων είναι παρόμοια.