DCモーターも高調波の影響を受けますか?

モーターの概念から見ると、DC モーターは、DC 電気エネルギーを機械エネルギーに変換する DC モーター、または機械エネルギーを DC 電気エネルギーに変換する DC 発電機です。直流電気エネルギーを出力または入力とする回転電機を直流モーターといいます。直流電気エネルギーと機械エネルギーの相互変換を実現するエネルギーモーターです。モーターとして動作する場合、DC モーターは電気エネルギーを機械エネルギーに変換します。発電機として動作するときは、機械エネルギーを DC 電気エネルギーに変換する DC 発電機です。

回転モーターの場合、高調波電流または高調波電圧により固定子巻線、回転子回路、鉄心に追加の損失が発生し、モーターの全体的なエネルギー変換効率が低下します。高調波電流はモーターの銅消費量を増加させる可能性があるため、厳しい高調波負荷がかかるとモーターが局所的に過熱し、振動や騒音が増加し、温度上昇が増加し、結果として絶縁層の劣化が促進され、機器の寿命が短くなります。一部のファンは、AC モーターには高調波が発生しますが、DC モーターにもこの問題があるのではないかと尋ねました。

交流電流は時間とともに大きさと方向が周期的に変化し、1周期の移動平均値はゼロで通常は正弦波状の波形になりますが、直流電流は周期的に変化しません。交流は磁気ベースであり、機械的に生成されます。あらゆる交流には電磁気的特性が必要であり、磁気コア材料が存在します。直流は、太陽光発電であれ鉛酸であれ、主に化学エネルギーを電気エネルギーに変換するものです。

交流から直流への変換は、整流とフィルタリングによって行われ、脈動する直流が得られます。直流は発振と反転により交流に変換され、様々な正弦波交流が得られます。

高調波が発生する主な原因としては、基本波電流の歪みと、非線形負荷に印加される正弦波電圧による高調波の発生が挙げられます。主な非線形負荷は、UPS、スイッチング電源、整流器、周波数コンバータ、インバータなどです。DC モータの高調波は主に電源から発生します。AC整流器およびDC電源機器の高調波が発生する理由は、整流器機器にバルブ電圧があるためです。バルブ電圧未満の場合、電流はゼロになります。

このタイプの電気機器に安定した DC 電源を供給するために、フィルタ コンデンサやフィルタ インダクタなどのエネルギー蓄積素子が整流装置に追加され、バルブ電圧を高めて高調波の生成を促進します。直流電気機器の電圧と電流を制御するために、整流装置にはサイリスタが使用されていますが、これにより、このような機器の高調波汚染がより深刻になり、高調波次数は比較的低くなります。

 

ジェシカ


投稿日時: 2022 年 2 月 28 日