Asenkron Motorlar: Daha Yüksek-Seviye Harmonikleri Bastırmaya Yönelik Karşı Önlemler

Asenkron motorlarBasit yapıları, güvenilir çalışmaları ve düşük üretim maliyetleri nedeniyle endüstriyel üretimde ve günlük işlemlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak harmonik girişim her zaman asenkron motorların çalışma performansını ve servis ömrünü kısıtlayan önemli bir faktör olmuştur. Motorların doğal yapısal özellikleri, temel olarak daha yüksek-düzey harmoniklerin oluşmasına neden olur. Stator ve rotor çekirdekleri üzerindeki dişlerin ve yuvaların varlığı, sargı manyetomotor kuvvetinin-sinüzoidal olmayan uzaysal dağılımı ve dahili manyetik devre sisteminin eşit olmayan doyma derecesi, hava-aralığı manyetik alanını birlikte bozacaktır. Sonuç olarak, motorun içinde değişen derecelerde yüksek-düzenli harmonik manyetik alanlar oluşturulur ve bu, asenkron motorların kararlı çalışmasını ciddi şekilde etkiler.

Yüksek-dereceden harmonik manyetik alanlar, motorun genel performansını düşüren ek parazitik torklar üretecektir ve bunlar temel olarak asenkron parazitik tork ve senkronize parazitik tork olarak ikiye ayrılır. Asenkron parazitik tork açısından, 5. ve 7. yüksek-dereceden harmonik manyetik alanlar en belirgin olumsuz etkileri getirir. Bu tür tork bozulması, motorun tork karakteristik eğrisini doğrudan deforme edecek ve endüksiyon motorunun başlatma performansını büyük ölçüde kötüleştirecektir. Pratik uygulamada, stator harmonik akımı tarafından indüklenen rotor harmonik manyetik alanı, başka bir stator harmonik manyetik alanıyla aynı kutup çifti sayısına sahip olabilir. Belirli bir dönme hızı koşulu altında, eşit kutup çiftlerine sahip iki manyetik alan, hava boşluğunda eşzamanlı olarak dönecek ve nispeten statik bir durumu koruyacak, böylece senkron motorlarınkine benzer bir senkron parazitik tork oluşturacaktır. Özellikle senkron parazitik tork sıfır hızda meydana gelirse, motor başlatma işlemini normal şekilde tamamlayamaz ve hatta başlatma hatasına neden olur.

Parazit torkun ve yüksek{0}}düzey harmoniklerin motor çalışması üzerindeki olumsuz etkilerini etkili bir şekilde ortadan kaldırmak için, tüm optimizasyon önlemleriasenkron motorlarmotor tasarımı ve imalatındaki yüksek-düzey harmonikleri azaltmaya ve bastırmaya odaklanır.

Stator ve rotorun çarpık yuvaları en yaygın olarak benimsenen bastırma önlemlerinden biridir. Üretim ve işleme teknolojisinin uygunluğu göz önüne alındığında, rotor çarpık yuvaları gerçek üretimde daha yaygın olarak kullanılmaktadır ve bu, harmoniklerin neden olduğu motor elektromanyetik gürültüsü üzerinde dikkate değer bir bastırma etkisi sağlayabilmektedir. Bununla birlikte, çarpık yuva yapısı motorun kaçak reaktansını artıracak ve güç faktörünün azalması ve maksimum çıkış torkunun azalması gibi kaçınılmaz yan etkileri beraberinde getirecektir.

Stator-rotor hava boşluğu ayarı, başka bir basit ve uygulanabilir iyileştirme önlemidir. Stator ve rotor arasındaki hava boşluğunun tek biçimliliğini optimize ederek veya hava boşluğu genişliğini uygun şekilde artırarak, hava-aralığı manyetik alanının bozulması etkili bir şekilde iyileştirilebilir ve yüksek-dereceden harmoniklerin içeriği önemli ölçüde azaltılabilir. Ancak bu yöntem motorun mıknatıslanma akımını artıracak, bu da güç faktörünün bozulmasına yol açacak ve motorun genel çalışma verimliliğini azaltacaktır.

Motor elektromanyetik tasarımı aşamasında yapısal parametre optimizasyonu harmonikleri bastırmanın temel yoludur. Tasarımcılar mümkün olduğunca kesirli-yuva sargılarını benimsemekten kaçınmalıdır. Kısa-adımlı sargıların ve integral-yuva sargılarının makul şekilde uygulanması, 5. ve 7. ana yüksek-düzey harmonikleri etkili bir şekilde zayıflatabilir ve ortadan kaldırabilir. Buna ek olarak, stator ve rotor yuva numaralarının bilimsel ve makul şekilde eşleştirilmesi, senkron parazitik torkun olumsuz girişimini temel olarak ortadan kaldırabilir, böylece verimli ve kararlı bir çalışma sağlanır.asenkron motorlar.