描述

3、谐波铁损电机中的铁心损耗也由于电源电压中出现谐波而增大；定子电流的各次谐波在气隙间建立了时间谐波磁动势。气隙中任何一点的总磁势是基波和时间谐波磁势的合成。对于一个三相6阶梯电压波形，气隙中的磁密峰值比基波值约大10%，但是由时间谐波磁通引起的铁损的增加是很小的。对于端部漏磁通和斜槽漏磁通产生的杂散损耗，在谐波频率作用下将有所增加，这一点在非正弦供电时必须考虑：端部漏磁效应在定子和转子绕组中都存在，主要是漏磁通进入端板引起的涡流损耗。由于定子磁势和转子磁势间相位差的变化，在斜槽结构中产生斜槽漏磁通，其磁势在端部最大，在定转子铁心及齿中产生损耗。
4、电机效率谐波损耗的大小明显地决定于外加电压的谐波含量。谐波分量大，电机损耗增加，效率降低。但是大多数静止逆变器不产生低于5次的谐波，而高次谐波的幅值较小。这种波形的电压对电机效率降低并不严重。对中等容量的异步电机进行计算和对比试验表明，其满载有效电流比基波值约增加4%。如果忽略集肤效应，则电机的铜损与总有效电流的平方成比例，谐波铜损为基波损耗的8%。考虑到由于集肤效应使转子电阻平均可增大3倍，因而电机的谐波铜损应为基波损耗的24%。如果铜损占电机总损耗的50%，则谐波铜损使整个电机的损耗增加12%。铁损的增加很难计算，因为它受电机结构和所用磁性材料的影响。
如果定子电压波形中的高次谐波成分相对较低，像在6阶梯波中那样，谐波铁损增加不会超过10%。如果铁损和杂散损耗占电机总损耗的40%，则谐波损耗仅占电机总损耗的4%。摩擦损耗和风阻损耗是不受影响的，因而电机的全部损耗增加小于20%。如果电机在50Hz正弦电源时的效率为90%，则由于谐波存在使电机效率只降低1%一2%。如果外加电压波形的谐波成分明显地大于6阶梯波时的谐波成分，则电机的谐波损耗将大大增加，而且可能大于基波损耗。就是在6阶梯波电源时，一个低漏抗的磁阻电机可能吸收一个很大的谐波电流，从而使电机的效率下降5%或更多。在这种情况下，为了满意地运行，就要使用12阶梯波的逆变器，或采用六相的定子绕组。电机的谐波电流和谐波损耗实际上与负载无关，因此时间谐波的损耗大小实际上可以在空载情况下用正弦电源和非正弦电源进行比较确定。以此来确定某种型式或某种结构的电机效率下降的大致范围。

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