İndüksiyon motorunun harmonik eşdeğer devresi:
Bir invertör veya bir döngüsel tarafından güçlendirildiğinde, motor terminalinin kontrolü sinüsoidal değildir, ancak yarım dalga simetrisine sahiptir. Sinüsoidal olmayan bir dalga formu, Fourier analizi kullanılarak temel ve harmonik bileşenlerde çözülebilir.
Yarı dalga simetrisi nedeniyle sadece garip harmonikler mevcut olacaktır. İndüksiyon motorunun harmonik eşdeğer devresi pozitif sekansa, negatif sekansa ve sıfır sekansa ayrılabilir.
Temel ile aynı aşamalara sahip harmoniklere, pozitif dizinin harmonikleri denir. İndüksiyon motorunun harmonik eşdeğer devresine, temellere karşı bir dizi faza sahip olan negatif dizinin harmonik olarak adlandırılır. Fazda üç faz gerginliğine sahip harmoniklere sıfır dizinin harmonikleri denir.
ABC faz dizisi ile temel faz voltaj bileşenleri van = v1 sin ωt, vbn = v1 sin (ωt -2π / 3) ve vcn = v1 sin (ωt – 4π / 3) düşünün. Karşılık gelen 5. ve 7. harmonik faz gerilimleri
Yukarıdaki denklemler, 7. harmoniğin temel ile aynı olan ABC faz sekansına sahip olduğunu göstermektedir. Bu nedenle pozitif sekansın harmoniktir. 5. harmonik bir dizi ACB fazına sahiptir, bu nedenle negatif dizinin harmoniktir.
M = 6k + 1 siparişinin harmonik gerginliklerinin ve akımlarının (burada k bir tamsayı olduğu) pozitif sekansa sahip olduğunu ve M = 6K – 1 siparişinin harmonik gerginliklerinin negatif dizi olduğunu gösterebiliriz.
Benzer şekilde, M = 3K siparişinin harmoniklerinin sıfır dizi olduğu gösterilebilir. Pozitif sekansın harmonik, temel alandan bir hızda temel ile aynı yönde hareket eden bir döner alan üretecektir.
Benzer döner alan, negatif bir sırayla üretir Matonic M, hızında temel hızın tersi yönde hareket edecektir. Sıfır dizi bileşenleri bir döner alan üretmez.
Temel bileşen için, Şekil 6.1’in eşdeğer devreleri uygulanacaktır. Herhangi bir harmonik mth için, eşdeğer devre Şekil 6.6 (a) ‘da gösterildiği gibi olacaktır. Her reaktans bir M faktörü ile arttırılmıştır. Cildin etkileri nedeniyle, dirençler de birkaç kez artacaktır. Harmonik MTH için kayma SM tarafından verilir
Negatif işaret, döner alanlar üreten harmonikler ve döner alanları geriye doğru üretenlere olumlu işaret için geçerlidir. SM üniteye yakın olduğundan, direnç (R′RN / SM)) küçük bir değere sahiptir.
Reaksiyonlar dirençlere kıyasla çok büyük olduğundan, Şekil 6.6 (a) ‘deki eşdeğer devre, Şekil 6.6 (b)’ deki basitleştirilmiş devre ile değiştirilebilir.
Bir yarı iletken dönüştürücüden beslendiğinde, harmonikler tarafından üretilen net torkun sıfıra yakın olduğu gösterilebilir. Bu motor torku göz önüne alındığında, denklem kullanılarak Şekil 6.1 (b) ‘deki eşdeğer devrelerden değerlendirilebilir. (6.10), burada V, besleme voltajının temel bileşenidir.
Rotor akımının temel bileşeni denklemden elde edilir. (6.4) ve harmonik / n. akımı, Şekil 6.6 (b) ‘den hesaplanmıştır.
burada xs + x′r.
Genel olarak, arz garip harmoniklere sahip olacaktır. Stator, yıldıza bağlı Tripplen harmonikler olduğunda (üçüncü harmonik ve çoklu) akmaz. RMS IRMS motor akımı o zaman
Motor delta’ya bağlandığında, Tripplen harmonikleri delta’da dolaşır, ancak kaynağa akmaz. Bu nedenle kaynak akımı, denklem tarafından verilen MRG’nin çarpılmasıyla elde edilebilir. (6.24) √3. RMS motor aşaması akımı,
Belirli bir tork ve güç gücü için, motordan akan RMS akımı daha yüksek bir değere sahiptir. Ek olarak cilt etkisi nedeniyle, harmonik rotorlara karşı direnç daha yüksek bir değere sahiptir. Sonuç olarak, harmoniklerin varlığı bakır kaybını önemli ölçüde artırır.
Temel kayıplar da harmonikler tarafından artırılır. Kayıplardaki artış nedeniyle, motorun sıcaklıktaki aynı artış için makineden elde edilebilecek gücün daha küçük olması açısından hayal kırıklığına uğraması gerekir. Kayıpların artışı nedeniyle verimlilik de azalır.
-İnusoidal olmayan gıdaların bir diğer önemli etkisi, bir harmonik akım tarafından üretilen döner alan ile başka bir harmonik rotoru arasındaki etkileşim nedeniyle titreşen çiftlerin üretimidir. Harmonik 5, 7, 11 ve 13 tork darbelerine önemli katkıda bulunanlardır.
5. harmonik geriye doğru bir döner alan üretirken, 7. harmonik bir döner alan ileriye doğru üretir. Sonuç olarak, temel harmonikler ve 5. ve 7. ve 7. tarafından üretilen alan arasındaki göreceli hız, temel hızın altı katıdır.
Sonuç olarak, 5. ve 7. harmonik akımların ve temel döner alanların etkileşimi nedeniyle üretilen torkun atımları, temelin altı katı bir frekansa sahiptir.
Ayrıca Harmonik 11 ve 13’ün, frekansı temelin 12 katı olan tork darbeleri ürettiği de gösterilebilir. Motor beslemesinin frekansı çok düşük olmadığında, tork darbelerinin frekansı, motor ataleti ile filtrelenecek kadar büyüktür.
Sonuç olarak, tork titreşimlerinin motor hızı üzerinde önemli bir etkisi yoktur, ancak gürültüyü arttırırlar ve titreşimler nedeniyle motorun ömrünü azaltırlar. Bununla birlikte, motor beslemesinin frekansı düşük olduğunda, bu tork darbeleri hız darbelerine neden olur. Motor nazikçe hareket etmez, ancak sarsıntılı bir hareketi vardır.