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閱讀：140發(fā)布時(shí)間：2022-7-6
變頻電機(jī)反轉(zhuǎn)的 5 次諧波磁勢(shì)和正轉(zhuǎn)的 7 次諧波磁勢(shì)均為感應(yīng)出 6 倍基頻的轉(zhuǎn)子電流。當(dāng)基頻為 50 Hz 時(shí)，轉(zhuǎn)子電流頻率為 300 Hz。同樣，第 11 次和第 13 次諧波會(huì)感應(yīng)出 12 倍于基頻的轉(zhuǎn)子電流，即 600 Hz。在這些頻率下，轉(zhuǎn)子的實(shí)際交流電阻遠(yuǎn)大于直流電阻。
普通電機(jī)的轉(zhuǎn)子電阻實(shí)際增加多少取決于導(dǎo)體橫截面和布置導(dǎo)體的轉(zhuǎn)子槽的幾何形狀。對(duì)于縱橫比約為 4 的銅導(dǎo)體，交流電阻與直流電阻之比在 50Hz 時(shí)為 1.56，在 300Hz 時(shí)約為 2.6，在 600Hz 時(shí)約為 3.7。在較高頻率下，該比率隨頻率的平方根成比例增加。
諧波鐵損電機(jī)中的鐵損也因電源電壓中諧波的存在而增加；定子電流的每個(gè)諧波在氣隙之間建立一個(gè)時(shí)間諧波磁動(dòng)勢(shì)氣隙中任一點(diǎn)的總磁勢(shì)是基波和時(shí)間諧波磁勢(shì)的組合。對(duì)于三相6階電壓波形，氣隙中的峰值磁通密度比基波值大10%左右，但時(shí)間諧波磁通引起的鐵損增加很小。
對(duì)于端漏磁通和槽漏磁通引起的雜散損耗，在諧波頻率的作用下雜散損耗會(huì)增加，使用非正弦電源時(shí)必須考慮：定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組都存在，主要是由于漏磁通進(jìn)入端板引起的渦流損耗。由于定子磁勢(shì)與轉(zhuǎn)子磁勢(shì)之間相位差的變化，在斜槽結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生了斜槽漏磁通。
普通異步電機(jī)效率諧波損耗的大小顯然是由外加電壓的諧波含量決定的。諧波分量大，電機(jī)損耗增加，效率降低。但大多數(shù)靜態(tài)逆變器不會(huì)產(chǎn)生低于 5 次的諧波，而較高次諧波的幅度較小。這種波形的電壓不會(huì)嚴(yán)重降低電機(jī)的效率。對(duì)中等容量異步電動(dòng)機(jī)的計(jì)算和對(duì)比試驗(yàn)表明，其滿載有效電流比基波值高約 4%。
如果忽略集膚效應(yīng)，電機(jī)的銅損與總有效電流的平方成正比，諧波銅損為基波損耗的8%。考慮到由于趨膚效應(yīng)，轉(zhuǎn)子阻力可以平均增加 3 倍，電機(jī)的諧波銅損應(yīng)為基波損耗的24%。如果銅損占電機(jī)總損耗的 50%，諧波銅耗將增加電機(jī)總損耗的 12%。鐵損的增加量很難計(jì)算，因?yàn)樗茈姍C(jī)結(jié)構(gòu)和所用磁性材料的影響。
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