Высшие гармоники магнитного поля возникают:
a) вследствие ступенчатого распределения намагничивающей силы статора и ротора;
б) зубчатого строения поверхности статора и ротора;
в) неравномерным насыщением магнитной цепи машины.
Вращающие моменты, обусловленные высшими гармониками поля, могут быть разбиты на три группы:
1. Асинхронные
2. Синхронные
3. Вибрационные
1. Асинхронные моменты, cозданные высшими гармониками магнитного поля.
Гармонические магнитного поля, имеющие пространственный период меньше 2t могут возникать в асинхронной машине как в результате несинусоидальности намагничивающих сил, так и вследствие зубчатости воздушного зазора. Высшие гармоники поля передвигаются в направлении движения ротора и создаются током статора. Это поле наводит в обмотке ротора ЭДС и ток соответствующей частоты, который создает магнитное поле, передвигающееся по поверхности ротора, и вращается в воздушном зазоре синхронно с полем статора. Магнитные поля статора и ротора будут иметь одинаковые пространственные периоды и создадут результирующее поле. Это поле взаимодействуя с током в роторе создает вращающий момент, который по его природе следует рассматривать как асинхронный. Высшие гармоники поля создают соответствующие моменты, которые искажают момент от первой гармоники поля.
Рассмотрим влияние 5 и 7 гармоники поля на момент от первой гармоники поля
,
седьмая гармоника поля вращается в сторону первой гармоники
,
пятая гармоника поля вращается против первой гармоники.
Асинхронные моменты, обусловленные высшими гармониками поля, могут быть ослаблены за счет рационального размещения зубцов в слое обмоток статора и ротора (Z1 и Z2), а также за счёт обеспечения синусоидальности намагничивающей силы и максимального снижения зубцовых гармоник.
2. Cинхронные моменты от высших гармоник магнитного поля.