ElektroPrůmysl.cz, září 2019

Elektro Průmysl .cz ENERGETIKA, TRANSFORMÁTORY, POHONY A MĚNIČE FREKVENCE 64 | září 2019 Harmonické u asynchronních motorů při napájení z měniče Z hlediska vlivu na funkční uzly elektrického motoru je nutný frekvenční rozbor především magnetických a elektrostatických veličin motoru. Harmonické působí na činnost elektrických motorů zpravidla negativně, proto je důležitý jejich rozbor nejen z hlediska jejich vzniku a účinků na vlastnosti motoru, ale také z důvodu hledání možnosti jejich potlačení. Harmonické se mohou vyskytovat v napě- tí, k němuž je stroj připojen nebo kterého je zdrojem, v proudu protékajícím vinu- tím stroje, ale také v magnetickém poli ve vzduchové mezeře, tj. v magnetickém na- pětí a magnetické indukci. Vnitřní harmonické Časový a prostorový průběh elektrických a magnetických veličin ve střídavých elektrických strojích není ve skutečnosti čistě sinusový ani u stroje napájeného ze sítě. Příčiny jejich deformace jsou jednak v samotném konstrukčním uspořádání elektrického stroje, jednak v různých ne- symetriích vzniklých při výrobě nebo jako následek poruch v elektrické, magnetické či mechanické části stroje. Použitím Fouri- erovy transformace na kteroukoliv veliči- nu získáme frekvenční spektrum, v němž bude vedle základní harmonické i řada harmonických a také subharmonických. V točivémelektrickém stroji může vznikat několik druhů harmonických. Nejvýznam- nější jsou prostorové, stupňové, drážkové a diferenční. Jednotlivé vnitřní harmonické se ve stroji navzájem superponují, některé mo- hou být potlačeny konstrukčními úpravami (zešikmení drážek, magneticky vodivé klíny drážek, zvětšení vzduchové mezery, zkrá- cení kroku vinutí). Mnohé z těchto úprav se však mnohdy navzájem vylučují nebo jsou v rozporu s dalšími požadavky na stroj (pře- devším vysokou účinnost a požadované me- chanické vlastnosti – moment atd.). Proto se vnitřní harmonické nedají zcela potlačit. Vnější harmonické Kromě harmonických, vznikajících přímo ve stroji, se v něm vyskytují i harmonické, které jsou mu „vnuceny“ zvnějšku a které označujeme jako časové harmonické. Tyto harmonické jsou výrazné právě v okamžiku napájení stroje z měniče frekvence. U napěťových měničů má napětí buď tvar obdélníku nebo je ve tvaru pulsů. Tedy u těchto měničů obsahuje značné množ- ství harmonických křivka napětí. U proudo- vého měniče je proud připojeného motoru blízký obdélníku či lichoběžníku, a naopak napětí je blízké sinusovce s komutačními špičkami. Cyklokonvertor jako zdroj níz- kého kmitočtu generuje sinusové proudy i napětí s relativně menším obsahem har- monických, negativní vlivy jsou u něj men- ší než u výše uvedených měničů. Rozváděč s frekvenčním měničem