電機(jī)諧波是指電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，由于電源波形的失真，特別是電網(wǎng)電流和電壓中的高頻分量（即頻率是基頻整數(shù)倍的信號(hào)），使得電機(jī)的工作狀態(tài)受到影響的現(xiàn)象。這些頻率通常是基頻的整數(shù)倍，產(chǎn)生的諧波在電機(jī)的電氣系統(tǒng)中傳播，可能對(duì)電機(jī)的運(yùn)行產(chǎn)生不良影響。

1. 電機(jī)諧波的來(lái)源

電機(jī)諧波的來(lái)源主要有以下幾種：

非線性負(fù)載：電力電子設(shè)備（如變頻器、整流器、UPS、不間斷電源等）往往是非線性的，這些設(shè)備產(chǎn)生的電流波形并非正弦波，而是含有高次諧波分量。

電力系統(tǒng)中的非線性設(shè)備：如冶金設(shè)備、電弧爐等，它們的工作方式導(dǎo)致電網(wǎng)電壓和電流波形失真。

電機(jī)自身的非線性特性：當(dāng)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化（例如負(fù)載波動(dòng)、工作溫度變化等）時(shí)，也可能產(chǎn)生某些諧波分量。

2. 諧波對(duì)電機(jī)的影響

諧波對(duì)電機(jī)的影響可能是多方面的，包括：

溫升增加：諧波引起的電流波形畸變使得電機(jī)繞組的電流波形變形，從而增加了電機(jī)的損耗，特別是銅損（電流的平方與電阻的乘積），導(dǎo)致電機(jī)溫升升高，可能引起過(guò)熱，縮短電機(jī)的使用壽命。

機(jī)械振動(dòng)和噪音：諧波可能使電機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)增大，這種不規(guī)則的轉(zhuǎn)矩變化可能引起機(jī)械振動(dòng)和噪音。

功率因數(shù)下降：高次諧波分量會(huì)導(dǎo)致電機(jī)的功率因數(shù)下降，電網(wǎng)負(fù)荷不平衡，影響整個(gè)電力系統(tǒng)的效率。

電機(jī)損壞：長(zhǎng)期暴露在諧波環(huán)境下，可能會(huì)導(dǎo)致電機(jī)絕緣損壞，降低電機(jī)的性能和壽命。

影響控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性：對(duì)于通過(guò)變頻器控制的電機(jī)，諧波可能影響變頻器的運(yùn)行，導(dǎo)致控制系統(tǒng)不穩(wěn)定或效率下降。

3. 處理諧波的措施

為了減少諧波對(duì)電機(jī)的影響，可以采取以下幾種方法進(jìn)行處理：

使用諧波濾波器：諧波濾波器是一種常見(jiàn)的解決方案，用于消除或減少電網(wǎng)中的高頻諧波。諧波濾波器可以分為被動(dòng)濾波器、主動(dòng)濾波器和混合濾波器。

被動(dòng)濾波器：通過(guò)電容、電感和電阻的組合來(lái)吸收特定頻率的諧波，通常用于較低頻率的諧波。

主動(dòng)濾波器：通過(guò)產(chǎn)生與諧波相反的電流來(lái)消除諧波，適用于高頻和復(fù)雜的諧波情況。

混合濾波器：結(jié)合了被動(dòng)和主動(dòng)濾波的特點(diǎn)，既能有效吸收低頻諧波，又能消除高頻諧波。

改善電機(jī)和變頻器的設(shè)計(jì)：選擇更高質(zhì)量的電機(jī)和變頻器，尤其是使用低諧波產(chǎn)生的設(shè)備，這樣可以從源頭減少諧波的產(chǎn)生。

增加電源濾波和補(bǔ)償裝置：在電源端增加濾波和補(bǔ)償裝置，如無(wú)功功率補(bǔ)償、電容器組等，有助于降低諧波的影響。

提高電機(jī)的諧波耐受性：可以通過(guò)優(yōu)化電機(jī)的繞組設(shè)計(jì)和使用高質(zhì)量的絕緣材料來(lái)提高電機(jī)對(duì)諧波的耐受能力，減少損壞的風(fēng)險(xiǎn)。

合理的負(fù)載分配：避免過(guò)多的非線性負(fù)載集中在一個(gè)電源系統(tǒng)上，合理分配負(fù)載，降低系統(tǒng)中諧波的濃度。