Э.д.с. обмотки от высших гармоник поля.

Если кривая В содержит высшие пространственные гармоники, то кривая ЭДС во времени также содержит высшие гармоники. Причем ; частота ЭДС

. (4.3.20)

При этом коэффициенты будут равны:

	(4.3.21)
kр=	(4.3.22)

Рисунок 4.3.9 –Пространственные гармоники поля

Наличие высших гармоник в кривой ЭДС нежелательно т.к.

а) в f_v ^α раз возрастают потери в стали;

б) ухудшается качество электроэнергии в сети.

Поэтому для их ликвидации применяют меры:

I. Улучшают (конструктивно) кривую В (об этом уже говорилось)

II. 3-ю гармонику ЭДС уничтожают схемой соединения:

Y – фазные ЭДС 3- кратной частоты совпадают по фазе, поэтому линейные Е₃=0 (Е_3л=Е_3А-Е_3В=0)

Δ – Е₃ фазные создают ток i ₃, циркулирующий внутри Δ и греющий обмотки, поэтому Δ не используется

III. Высшие нечетные гармоники Е уничтожают укорачивая шаг. Так если β =4/5, то k_{у 5}=sin =0. если β =6/7, то k_{у 7}=0. Обычно, берут β =5/6 для ослабления 5-й и 7-й гармоник ЭДС

IV. Распределение обмотки также ведет к тому, что для многих v | k_pv |< | k_{p 1}|

V. Применение скоса пазов статора относительно полюсных наконечников ротора.

Рисунок 4.3.10 –К подавлению зубцовых гармоник ЭДС посредством скоса пазов

В случае скоса пазов, если b_c =2τ ν (величина скоса) составляющие ЭДС., индуктируемые в отдельных частях проводника равны по величине, но встречно направлены. При скосе пазов в формуле ЭДС присутствует k_c – коэффициент скоса, уменьшающий ЭДС. Можно показать, что

.

(4.3.23)

Существуют еще гармоники зубцового порядка, т.е.

, (4.3.24)

k=1, 2, …

такие, порядок которых близок к числу пазов на пару полюсов. Для таких обмоток

? (4.3.5)

то есть пазовые ЭДС для них сдвинуты на тот же угол, что и для 1-й гармоники (+2 π k). Поэтому для них k_yvZ = k_{y 1}; k_pvZ = k_{p 1}, и применяют либо скос пазов, либо дробные обмотки.

Наличие зубцов и пазов на поверхности статора создают неравномерность воздушного зазора. Все гармонические составляющие магнитного поля, обусловленные несинусоидальностью кривой магнитной индукции, приобретают зубчатую форму. Каждая из искаженных гармоник индуцирует в обмотке статора две ЭДС: собственной частоты f₁ и зубцовую. Вредное действие зубцовых гармоник ЭДС выражается в том, что они вызывают дополнительные потери в машине, т.к. имеют повышенную частоту.

Т.к. укорочение шага пропорционально числу зубцов, оно не позволяет уменьшить зубцовые гармоники ЭДС.

Для уменьшения зубцовых ЭДС применяют скос пазов, который обычно составляет одно зубцовое деление. При скосе пазов ЭДС, индуцированные в ряде точек по длине проводника будут сдвинуты по фазе. Это приведет к уменьшению ЭДС проводника.