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法学感应电动机的爬行和齿槽效应
感应电动机爬行（或谐波对三相感应电动机性能的影响）
感应电动机气隙中由载流正弦电流的三相定子绕组产生的磁通波形是非正弦的。根据傅里叶级数分析，任何非正弦磁通都等效于若干个基波和高次谐波正弦磁通的组合。
由于气隙磁通的波形具有半波对称性，因此傅里叶级数中不存在所有偶次谐波（即2次、4次、6次…等）。因此，非正弦磁通波可以分解为基波和高次奇次谐波（即3次、5次、7次、11次…等）的磁通。
每个三相产生的三次谐波磁通波相互抵消。因此，合成气隙磁通不包含三次及其倍数（即3次、9次等）谐波。这是因为所有三相的磁通波中的三次谐波在空间相位上相同，但在时间相位上相差120°。
空间谐波是由绕组、槽口、磁饱和和气隙长度不等等产生的。这些谐波磁通波会在转子绕组中感应电动势并产生谐波电流。转子绕组中的这些谐波电流与谐波磁通相互作用，产生谐波转矩、振动和噪声。
由载流正弦电流的三相绕组产生的空间谐波的阶数由下式给出：
$$ℎ = 6𝑥 ± 1$$
其中，x 是正整数 (1, 2, 3, …)。第 h 次谐波的同步速度是基波谐波速度的 (1/h) 倍。
如果
$$ℎ = 6𝑥 + 1$$
则空间谐波沿与基波相同的方向旋转，而当
$$ℎ = 6𝑥 − 1$$
则空间谐波沿与基波相反的方向旋转。
阶数为 h 的空间谐波等效于极对数等于定子极对数 h 倍的电机。因此，第 h 次谐波的同步速度由下式给出：
$$𝑁_{𝑠(ℎ)} = \frac{𝑁_𝑠}{ℎ} = \frac{120𝑓}{ℎ × 𝑝}$$
其中：
- f = 定子频率，
- P = 定子极对数，
- 𝑁𝑠 = P 极电机同步速度。
因此，对于 x = 1，三相绕组将产生一个主要的反向旋转的 5 次谐波，其旋转速度为同步速度的 (1/5)，以及一个正向旋转的 7 次谐波，其旋转速度为同步速度的 (1/7)。仅这些谐波对感应电机的运行影响很小。
该图显示了基波磁通波、5 次谐波磁通波和 7 次谐波磁通波的转矩-速度特性。5 次和 7 次谐波的转矩形状与基波磁通相同。
由于 5 次谐波磁通的旋转方向与转子的旋转方向相反，因此 5 次谐波转矩与基波转矩相反。而 7 次谐波磁通的旋转方向与基波磁通相同。因此，7 次谐波感应转矩有助于基波转矩。因此，最终的转矩-速度特性将是基波、5 次和 7 次谐波特性的组合（见上图）。
最终的转矩-速度特性有两个低谷，一个接近同步速度的 (1/5)，另一个接近同步速度的 (1/7)。接近同步速度 (1/5) 的低谷出现在电机旋转的负方向。
如果电机中的转矩仅由基波磁通产生，则电机将加速到点 L，这是负载转矩特性和电机转矩-速度曲线的交点。
由于 7 次谐波转矩的存在，负载转矩曲线与电机的转矩-速度曲线相交于点 A。由于 7 次谐波磁通转矩曲线在点 A 处具有负斜率，因此它导致在最大点和最小点之间的转矩范围内产生稳定的运行状态。因此，电机转矩低于负载转矩。在这个阶段，电机不会加速到其正常速度，而是会以接近其正常速度的 (1/7) 的速度运行，因此工作点将是点 A。
因此，电机倾向于以低至同步速度 (Ns) 的 (1/7) 的稳定速度运行，并且无法达到其正常速度，这种现象称为**感应电机的爬行**。
通过降低 5 次和 7 次谐波，可以减少感应电机的爬行。这可以通过使用弦绕组或短距绕组来实现。
感应电机的齿槽效应
感应电机的齿槽效应也称为**磁锁**或**齿锁**。
有时，即使将全电压施加到定子绕组，三相鼠笼式感应电机的转子也无法启动。当定子和转子槽数相等或定子槽数是转子槽数的整数倍时，就会发生这种情况。
当定子和转子槽数相等或具有整数比时，在启动瞬间，定子和转子之间会产生强大的对准力。这些力可能会产生大于加速转矩的对准转矩，导致电机无法启动。这种在感应电机启动时定子和转子齿之间发生的磁锁现象称为**齿槽效应**或**齿锁**。
为了减少或消除感应电机的齿槽效应或齿锁，定子槽数决不能等于或为转子槽数的整数倍。在鼠笼式感应电机中，还可以通过使用斜槽转子来减小齿槽效应。
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