Zniekształcenia harmoniczne zawsze stanowiły problem dla inżynierów elektryków, ponieważ prowadzą do dużych strat mocy w silnikach indukcyjnych prądu przemiennego i transformatorach. Te straty w silnikach indukcyjnych prądu przemiennego prowadzą do nadmiernego nagrzewania się, co jest spowodowane dodatkowymi stratami miedzi i żelaza (prądami wirowymi i stratami histerezy) w uzwojeniu stojana, obwodzie wirnika i laminowaniu wirnika. Powoduje to wiele awarii sprzętu elektrycznego w zakładach.
Przy częstotliwości 300 Hz i większej straty te rosną dalej w wysokim stopniu z powodu efektu naskórkowania, a pola magnetyczne upływu spowodowane prądami harmonicznymi wytwarzają dodatkowe straty zależne od prądów wirowych o częstotliwości błądzącej. Te znaczne straty żelaza mogą być również wytwarzane w silnikach indukcyjnych ze skośnymi wirnikami z powodu prądów indukowanych przez wysoką częstotliwość i szybkich zmian strumienia, tj. Z powodu histerezy w stojanie i wirniku.
Nadmierne nagrzewanie może pogorszyć smarowanie łożyska i doprowadzić do jego całkowitego zniszczenia. Poza tym, prądy harmoniczne mogą powodować prądy łożyskowe, którym można zapobiec przez zastosowanie izolowanego łożyska, co jest bardzo powszechną praktyką stosowaną w silnikach prądu przemiennego zasilanych z przemiennika częstotliwości. Przegrzanie nakłada znaczne ograniczenia na efektywną żywotność silnika indukcyjnego. Przy wzroście temperatury o każde 10 ° C powyżej temperatury znamionowej, żywotność izolacji silnika może ulec skróceniu nawet o 50%. Wirniki klatkowe mogą ogólnie wytrzymywać wyższe poziomy temperatur w porównaniu z wirnikami uzwojonymi.
Uzwojenia silnika (szczególnie jeśli izolacja jest w klasie B lub niższej) są również podatne na uszkodzenia z powodu wysokich poziomów dV / dT, tj. Szybkości, z jaką rośnie napięcie, na przykład te przypisywane nacięciom linii i powiązanym dzwonieniom z powodu przepływu prądów harmonicznych.
Składowe sekwencji harmonicznych niekorzystnie wpływają na silniki indukcyjne. Pozytywne elementy sekwencji (tj 7 p, 13 p, 19 p…) wspomaga wytwarzanie momentu obrotowego, przy czym składniki sekwencji ujemnych (5 th, 11 p, 17 p…) działają w kierunku przeciwnym do obrotu co powoduje pulsacje momentu.
Składowe sekwencji zerowej (tj. Potrójne harmoniczne) są nieruchome i nie obracają się, dlatego też związana z nimi energia harmoniczna jest rozpraszana w postaci ciepła. Wielkość pulsacji momentu obrotowego generowanych przez te składowe sekwencji harmonicznych może być znacząca i powodować problemy z drganiami skrętnymi wału.
o autorze
