Moteurs à induction : quel impact les harmoniques d'ordre élevé-ont-ils sur leurs performances ?
Feb 05, 2026
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Dans les tweets précédents, nous avons discuté des caractéristiques de démarrage et de fonctionnement demoteurs asynchrones, également connu sous le nommoteurs asynchrones. Il s'agit du couple électromagnétique du moteur, qui est généré par l'interaction entre le champ magnétique fondamental dans l'entrefer et le courant rotorique induit par celui-ci. Pour tout moteur, en plus du champ magnétique fondamental, il existe différents degrés de champs magnétiques harmoniques d'ordre élevé -dans l'entrefer. Sous l'action de champs magnétiques harmoniques d'ordre élevé, des couples harmoniques correspondants, également appelés couples supplémentaires, sont produits. Ces couples supplémentaires interféreront avec l'effet du couple électromagnétique à des degrés divers et, dans les cas graves, entraîneront des difficultés de démarrage du moteur, voire un échec de démarrage.
En raison de l'existence objective de dents et de fentes dans les noyaux du stator et du rotor du moteur, de la répartition non-sinusoïdale des enroulements et de la saturation inégale du circuit magnétique du moteur, les harmoniques d'ordre élevé-sont inévitables pendant le fonctionnement du moteur.
Il existe deux types de couples générés par des harmoniques-d'ordre élevé : le couple supplémentaire asynchrone et le couple supplémentaire synchrone. Les deux ont des effets néfastes sur les performances de démarrage du moteur. D'une manière générale, un couple supplémentaire asynchrone fera ralentir le moteur à une certaine vitesse et ne parviendra pas à atteindre la vitesse nominale ; si un couple supplémentaire synchrone se produit au moment du démarrage, cela peut conduire à un point mort dans le démarrage du moteur, même lorsque le moteur démarre dans des conditions à vide -. Concernant ce problème, on le retrouve occasionnellement lors des tests de moteurs : pour des moteurs de même spécification dans le même lot, même si la même tension est appliquée, les moteurs individuels ne démarrent parfois pas. Dans ce cas, la pratique courante consiste à faire tourner le rotor du moteur d’un angle pour le démarrer facilement.
Grâce à une analyse théorique, nous pouvons constater que, comme le couple généré par les harmoniques d'ordre élevé-est superposé à la courbe de couple, des points concaves apparaîtront sur la courbe, détériorant ainsi les performances de démarrage du moteur. Comment réduire l'impact des harmoniques-d'ordre élevé et améliorer les performances de démarrage du moteur ? Les mesures courantes et très efficaces comprennent : l'ajustement de l'ajustement de la fente entre le stator du moteur et le rotor ; augmenter l'entrefer du stator du moteur ; incliner les fentes du stator ou du rotor ; adopter des enroulements à fente-à pas court et entier-, etc.
Le but du réglage de l'ajustement de la fente entre le stator du moteur et le rotor est de réduire et d'éliminer le couple supplémentaire synchrone ; l'augmentation de l'entrefer du stator-rotor affaiblit les harmoniques d'ordre élevé- grâce à la relation proportionnelle entre l'onde de travail et les valeurs de conductance magnétique harmonique.
Selon la technologie actuelle de production et de traitement, des fentes asymétriques sont plus couramment utilisées sur le rotor, ce qui permet de contrôler efficacement la valeur du couple supplémentaire synchrone. Cependant, lorsque des fentes asymétriques sont adoptées, le facteur de puissance et les performances de couple maximal du moteur se détérioreront à des degrés divers.
En plus de l'impact sur les performances de démarrage du moteur, un autre effet négatif des harmoniques-d'ordre élevé est le bruit électromagnétique-haute fréquence du moteur. Nous avons beaucoup discuté du bruit électromagnétique à haute fréquence-dans les articles précédents, et les mesures pour résoudre ces problèmes sont similaires.