Вплив часових та просторових гармонік на електромагнітний момент симетричної шестифазної асинхронної машини з живленням від шеститактного інвертора напруги за відсутності фази

Шестифазні асинхронні машини мають цілу низку переваг, порівняно з класичними трифазними машинами, зокрема високі показники електромеханічної сумісності з навантаженням, енергоефективності та відмовостійкості.

Наведено аналіз впливу гармонік функції розподілу витків обмотки машини в пазах статора та гармонік живлення машини на електромеханічну сумісність машини з навантаженням у режимі обриву однієї фази.

За допомогою розробленої математичної моделі, яка враховує просторові гармоніки шестифазної асинхронної машини та часові гармоніки живлення обмоток статора машини від шеститактного інвертора напруги, проаналізовано взаємодією просторових та часових гармонік в режимі обриву фази та їх вплив на електромагнітний момент та втрати в міді машини. Зокрема, у нормальному (здоровому) режимі взаємодія першої просторової гармоніки з 5-ою та 7-ою, 11-ою та 13-ою часовими гармоніками призводять до появи 6-ої та 12-ої гармоніки в електромагнітному моменті. Аналогічні гармоніки в електромагнітному моменті з’являються при взаємодії першої часової гармоніки з 5-ою та 7-ою, 11-ою та 13-ою просторовими гармоніками.

У випадку обриву однієї фази шестифазної машини додатково в електромагнітному моменті з’являються також 2 та 4, та 8 та 10. Друга гармоніка, викликана складовою поля зворотної послідовності, має найбільш значний вплив на електромагнітний момент. Зазначимо, що в цьому режимі 6 та 12 гармоніки в електромагнітному моменті зменшуються у зв’язку з відсутністю струму статора під час обриву цієї фази.

Втрати в міді шестифазного двигуна, спричинені часовими та просторовими гармоніками машини у режимі обриву фази, зменшуються, що зумовлено відсутністю вмісту вищих гармонік струму відсутньої фази та зменшенням коефіцієнта вища гармонік для струмів здорових фаз.