Harmonische vervorming is altijd een probleem geweest voor elektrotechnici, omdat dit leidt tot groot vermogensverlies in AC-inductiemotoren en transformatoren. Deze verliezen in AC-inductiemotoren leiden tot overmatige verwarming, wat gebeurt als gevolg van extra koperverliezen en ijzerverliezen (wervelstroom- en hystereseverliezen) in de statorwikkeling, het rotorcircuit en de rotorlamellen. Dit veroorzaakt veel storingen in de elektrische apparatuur in de fabrieken.
Bij een frequentie van 300 Hz en hoger nemen deze verliezen nog verder toe als gevolg van skin-effect, en de magnetische lekvelden veroorzaakt door harmonische stromen produceren extra wervelfrequentie-afhankelijke verliezen. Deze aanzienlijke ijzerverliezen kunnen ook worden geproduceerd in inductiemotoren met scheve rotoren als gevolg van hoogfrequente geïnduceerde stromen en snelle fluxveranderingen, dwz als gevolg van hysterese in de stator en rotor.
Overmatige verwarming kan de lagersmering verergeren en de lagers volledig laten bezwijken. Bovendien kunnen harmonische stromen leiden tot lagerstromen, wat kan worden voorkomen door het gebruik van een geïsoleerd lager, wat een zeer gangbare praktijk is die wordt gebruikt in wisselstroommotoren met variabele frequentie. Oververhitting legt aanzienlijke beperkingen op aan de effectieve levensduur van een inductiemotor. Voor elke temperatuurstijging van 10 ° C boven de nominale temperatuur, kan de levensduur van de motorisolatie met wel 50% worden verkort. Rotors van eekhoornkooien zijn over het algemeen bestand tegen hogere temperatuurniveaus in vergelijking met gewikkelde rotors.
De motorwikkelingen (vooral als isolatie klasse B of lager is) zijn ook vatbaar voor beschadiging door hoge niveaus van dV / dT, dwz snelheid waarmee de spanning stijgt, zoals die worden toegeschreven aan lijninkeping en bijbehorend rinkelen als gevolg van de stroming van harmonische stromen.
Harmonische sequentiecomponenten hebben een nadelige invloed op inductiemotoren. Positieve reeks componenten (dat wil zeggen, 7 e, 13 e, 19 e…) staan torque productie, terwijl de inverse componenten (5 e, 11 e, 17 e…) werken tegen de draairichting leidt tot torsie pulsaties.
Nulsequentiecomponenten (dwz triplen-harmonischen) zijn stationair en roteren niet, daarom wordt de bijbehorende harmonische energie als warmte afgevoerd. De omvang van de koppelpulsaties die worden gegenereerd als gevolg van deze componenten van de harmonische volgorde kan aanzienlijk zijn en problemen met de torsietrillingen van de as veroorzaken.
Over de auteur
