Гармонічні спотворення завжди були проблемою для інженерів-електриків, оскільки це призводить до значних втрат потужності в асинхронних двигунах змінного струму та трансформаторах. Ці втрати в асинхронних двигунах змінного струму призводять до надмірного нагрівання, що відбувається через додаткові втрати міді та втрати заліза (вихровий струм та втрати на гістерезис) в обмотці статора, ланцюзі ротора та ламінації ротора. Це спричиняє велику кількість відмов електрообладнання на заводах.
При частоті 300 Гц і вище ці втрати зростають ще більше через шкірний ефект, а магнітні поля витоку, спричинені гармонічними струмами, створюють додаткові втрати, залежні від вихрових струмів частоти розбігу. Цей значний обсяг втрат заліза також може бути отриманий в асинхронних двигунах з перекошеними роторами внаслідок високочастотних струмів та швидких змін потоку, тобто внаслідок гістерезису в статорі та роторі.
Надмірне нагрівання може погіршити змащення підшипника та повний обвал підшипника. Крім того, гармонічні струми можуть спричиняти струми підшипників, що можна запобігти використанням ізольованого підшипника, що є дуже поширеною практикою, що використовується в двигунах змінного струму із змінною частотою змінного струму. Перегрів накладає значні обмеження на ефективний ресурс асинхронного двигуна. При кожному підвищенні температури на 10 ° C вище номінальної температури термін служби ізоляції двигуна може скорочуватися на цілих 50%. Білосніжні ротори, як правило, витримують більш високі рівні температури в порівнянні з намотаними роторами.
Обмотки двигуна (особливо, якщо ізоляція класу B або нижче) також сприйнятливі до пошкодження через високий рівень дВ / дТ, тобто швидкість, з якою зростає напруга, така, як це пов'язано з вирізанням лінії та пов'язаним з цим дзвінком через потік гармонічних струмів.
Компоненти гармонійної послідовності негативно впливають на асинхронні двигуни. Позитивні компоненти послідовності (тобто, 7 - й, 13 - й, 19 - й…) допоміжний крутний момент виробництва, в той час як компоненти негативної послідовності (5 - й, 11 - й, 17 - й…) діяти проти напрямку обертання, в результаті крутний момент пульсацій.
Компоненти нульової послідовності (тобто потрійні гармоніки) нерухомі і не обертаються, отже, будь-яка гармонічна енергія, пов'язана з ними, розсіюється у вигляді тепла. Величина пульсацій крутного моменту, що генерується внаслідок цих компонентів гармонійної послідовності, може бути значною і спричинити проблеми кручення валу на валу.
Про автора
