建 立了时间谐波磁动势。气隙中任何一点的总磁势是基波和时间谐波磁势的合成。对于一
个三相 6 阶梯电压波形，气隙中的磁密峰值比基波值约大 10

 

％，但是由时间 谐波磁通引

起的铁损的增加是很小的。对于端部漏磁通和斜槽漏磁通产生的杂散损耗，在谐波频率作

 

用下将有所增加，这一点在非正弦供电时必须考虑：端部漏磁效 应在定子和转子绕组中
都存在，主要是漏磁通进入端板引起的涡流损耗。由于定子磁势和转子磁势间相位差的变

 

化，在斜槽结构中产生斜槽漏磁通，其磁势在端部最 大，在定转子铁心及齿中产生损耗 。

    ④ 电动机效率
     

 

谐波损耗的大小明显地决定于外加电压的谐波含量。谐波分量大，电动机损 耗增加，

效率降低。但是大多数静止逆变器不产生低于 5 次的谐波，而高次谐波的幅值较小。这种

 

波形的电压对电动机效率降低并不严重。对中等容量的异步电动机 进行计算和对比试验
表明，其满载有效电流比基波值约增加 4％。如果忽略集肤效应，则电动机的铜损与总有
效电流的平方成比例，谐波铜损为基波损耗的 8

 

％。考 虑到由于集肤效应使转子电阻平均

可增大 3 倍，因而电动机的谐波铜损应为基波损耗的 24％。如果铜损占电动机总损耗的
50

 

％，则谐波铜损使整个电动机的损耗 增加 12％。

       铁损的增加很难计算，因为它受电动机结构和所用磁性材料的影响。如果定子电压波
形中的高次谐波成分相对较低，像在 6

 

阶 梯波中那样，谐波铁损增加不会超过 10％。如

果铁损和杂散损耗占电动机总损耗的 40％，则谐波损耗仅占电动机总损耗的 4％。摩擦损

 

耗和风阻损耗是不受影响 的，因而电动机的全部损耗增加小于 20％。如果电动机在 50Hz
正弦电源时的效率为 90％，则由于谐波存在使电动机效率只降低 1％一 2％。 
      如果外加电压波形的谐波成分明显地大于 6 阶梯波时的谐波成分，则电动机的谐波损
耗

 

将 大大增加，而且可能大于基波损耗。就是在 6 阶梯波电源时，一个低漏抗的磁阻电动
机可能吸收一个很大的谐波电流，从而使电动机的效率下降 5

 

％或更多。在这种 情况下，

为了满意地运行，就要使用 12 阶梯波的逆变器，或采用六相的定子绕组。电动机的谐波

 

电流和谐波损耗实际上与负载无关，因此时间谐波的损耗大小实际 上可以在空载情况下
用正弦电源和非正弦电源进行比较确定。以此来确定某种型式或某种结构的电动机效率下
降的大致范围。
2）、轴电压的增加
      

 

轴 电压系指两个轴端的电压或轴与轴瓦之间的电压。对于正弦波供电的电动机，主要

 

是由于磁路不平衡引起。对于变频器供电的电动机，通常情况下加在电动机上的各 相电
压是平衡的。然而由于各相整流元件和控制元件特性的差异，可能出现某瞬间的电压失衡

 

现象，在轴上产生较大的轴电压。再加上转子上的谐波电压会以轴承油 膜为介质形成一
个对地电容，从而产生一容性电流。
      对于中小容量的电动机，在非正弦电源的情况下，轴电压的影响一般也可以不考虑。
但是对于大容量电动机，特别是在高速的和采用滑动轴承的情况下。轴电流和轴承电流的
危害是不容忽视的。
      轴上电压的增高，电流将通过轴和轴瓦之间的油膜流动，若达到临界润滑状态，油膜
将被破坏，会有很大的电流流过油膜，从而缩短轴承寿命或损坏轴承合金，发生重大事
故。
3）、冲击电压及绝缘强度
      

 

一 般情况下，交流电动机承受的冲击电压主要是操作过电压。然而对于采用静止变频

 

器供电的电动机，还需考虑变频器换流时产生的冲击电压，该冲击电压将叠加在电 动机
的运行电压上。这些冲击电压不但峰值高而且出现的频度高，对电动机的对地绝缘造成威