มอเตอร์เหนี่ยวนำ: ออร์เดอร์ฮาร์โมนิกสูง-มีผลกระทบต่อประสิทธิภาพอย่างไร

ในทวีตก่อนหน้านี้ เราได้พูดคุยถึงลักษณะการเริ่มต้นและการทำงานของมอเตอร์เหนี่ยวนำหรือที่เรียกว่ามอเตอร์แบบอะซิงโครนัส. สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับแรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้าของมอเตอร์ ซึ่งเกิดขึ้นจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างสนามแม่เหล็กพื้นฐานในช่องว่างอากาศและกระแสของโรเตอร์ที่เหนี่ยวนำโดยมัน สำหรับมอเตอร์ใดๆ นอกเหนือจากสนามแม่เหล็กพื้นฐานแล้ว ยังมีองศาที่แตกต่างกันของสนามแม่เหล็กฮาร์มอนิกลำดับสูง-ในช่องว่างอากาศ ภายใต้การกระทำของสนามแม่เหล็กฮาร์มอนิกลำดับสูง- แรงบิดฮาร์มอนิกที่สอดคล้องกัน หรือที่เรียกว่าแรงบิดเพิ่มเติมก็ถูกสร้างขึ้น แรงบิดเพิ่มเติมเหล่านี้จะรบกวนผลกระทบของแรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้าในระดับที่แตกต่างกัน และในกรณีที่รุนแรง อาจทำให้สตาร์ทมอเตอร์ได้ยากหรือแม้กระทั่งสตาร์ทไม่ได้เลย

เนื่องจากการมีอยู่ของฟันและช่องในสเตเตอร์และแกนโรเตอร์ของมอเตอร์ การกระจายของขดลวดแบบไซนูซอยด์ที่ไม่ใช่- และความอิ่มตัวของวงจรแม่เหล็กของมอเตอร์ที่ไม่สม่ำเสมอ -ฮาร์โมนิคลำดับสูงจึงเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในระหว่างการทำงานของมอเตอร์

แรงบิดมีสองประเภทที่สร้างขึ้นโดยฮาร์โมนิกลำดับสูง- ได้แก่ แรงบิดเพิ่มเติมแบบอะซิงโครนัส และแรงบิดเพิ่มเติมแบบซิงโครนัส ทั้งสองอย่างมีผลเสียต่อประสิทธิภาพการสตาร์ทของมอเตอร์ โดยทั่วไปแล้ว แรงบิดเพิ่มเติมแบบอะซิงโครนัสจะทำให้มอเตอร์คลานด้วยความเร็วที่กำหนดและไม่สามารถเข้าถึงความเร็วที่กำหนดได้ หากแรงบิดเพิ่มเติมแบบซิงโครนัสเกิดขึ้นในขณะที่สตาร์ท อาจทำให้เกิดจุดตายในการสตาร์ทมอเตอร์ แม้ว่ามอเตอร์จะสตาร์ทภายใต้สภาวะที่ไม่มีโหลด-ก็ตาม เกี่ยวกับปัญหานี้ มักพบในระหว่างการทดสอบมอเตอร์: สำหรับมอเตอร์ที่มีสเปคเดียวกันในชุดเดียวกัน แม้ว่าจะใช้แรงดันไฟฟ้าเท่ากันก็ตาม บางครั้งมอเตอร์แต่ละตัวก็ไม่สามารถสตาร์ทได้ ในกรณีนี้ วิธีปฏิบัติทั่วไปคือหมุนโรเตอร์ของมอเตอร์เป็นมุมเพื่อให้สตาร์ทได้ง่าย

จากการวิเคราะห์ทางทฤษฎี เราพบว่าเนื่องจากแรงบิดที่เกิดจากฮาร์โมนิคลำดับสูง-ถูกซ้อนทับบนกราฟแรงบิด จุดเว้าจะปรากฏบนเส้นโค้ง ส่งผลให้ประสิทธิภาพการสตาร์ทของมอเตอร์ลดลง จะลดผลกระทบของฮาร์โมนิคลำดับสูง-และปรับปรุงประสิทธิภาพการสตาร์ทมอเตอร์ได้อย่างไร มาตรการทั่วไปและมีประสิทธิภาพมาก ได้แก่: การปรับช่องให้พอดีระหว่างสเตเตอร์ของมอเตอร์และโรเตอร์ เพิ่มช่องว่างอากาศของสเตเตอร์มอเตอร์ การบิดเบือนช่องสเตเตอร์หรือโรเตอร์ การใช้การม้วนช่อง-ระยะพิทช์สั้นและจำนวนเต็ม- ฯลฯ

วัตถุประสงค์ของการปรับช่องให้พอดีระหว่างสเตเตอร์ของมอเตอร์และโรเตอร์คือเพื่อลดและกำจัดแรงบิดเพิ่มเติมแบบซิงโครนัส การเพิ่มช่องว่างอากาศของโรเตอร์-จะทำให้ฮาร์โมนิคลำดับสูง-อ่อนลงผ่านความสัมพันธ์ตามสัดส่วนระหว่างคลื่นทำงานและค่าสื่อกระแสไฟฟ้าแม่เหล็กฮาร์มอนิก

ตามเทคโนโลยีการผลิตและการประมวลผลจริง ช่องที่เบ้มักใช้กับโรเตอร์ ซึ่งสามารถควบคุมค่าของแรงบิดเพิ่มเติมแบบซิงโครนัสได้อย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม เมื่อใช้ช่องที่เอียง ตัวประกอบกำลังและสมรรถนะแรงบิดสูงสุดของมอเตอร์จะลดลงตามองศาที่แตกต่างกัน

นอกจากผลกระทบต่อประสิทธิภาพการสตาร์ทมอเตอร์แล้ว ผลกระทบอีกประการหนึ่งของฮาร์โมนิคลำดับสูง-ก็คือสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูง-ของมอเตอร์ เราได้พูดคุยกันเรื่องสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูง-ค่อนข้างมากในบทความก่อนหน้านี้ และมาตรการในการจัดการกับปัญหาดังกล่าวก็คล้ายคลึงกัน

สำหรับช่องที่พอดีระหว่างสเตเตอร์และโรเตอร์ของมอเตอร์เหนี่ยวนำจะต้องขึ้นอยู่กับผลการออกแบบและการทดสอบจำนวนมาก เอกสารการออกแบบจำนวนมากให้ความสัมพันธ์ที่พอดีเชิงประจักษ์สำหรับการเลือกแน่นอนว่ายังมีความสัมพันธ์ที่ต้องห้ามอยู่บ้างด้วย เราจะจัดทำส่วนแยกต่างหากเพื่อสื่อสารเนื้อหาโดยละเอียดที่เกี่ยวข้องกับคุณ