Какво е електрически дисбаланс? Фазов дисбаланс в двигателите • Преносим балансьор, вибрационен анализатор "Balanset" за динамично балансиране на трошачки, вентилатори, мулчери, шнекове на комбайни, валове, центрофуги, турбини и много други ротори Какво е електрически дисбаланс? Фазов дисбаланс в двигателите • Преносим балансьор, вибрационен анализатор "Balanset" за динамично балансиране на трошачки, вентилатори, мулчери, шнекове на комбайни, валове, центрофуги, турбини и много други ротори

Какво е електрически дисбаланс? Фазов дисбаланс в двигателите

Публикувано от admin на

Разбиране на електрическия дисбаланс

Определение: Какво е електрически дисбаланс?

Електрически дисбаланс (наричан още фазов дисбаланс, дисбаланс на напрежението или дисбаланс на тока) е състояние в трифазни електрически системи, при което напреженията или токовете в трите фази не са с еднаква величина или не са разделени от точно 120 електрически градуса. Тази асиметрия в електрическото захранване или намотките на двигателя създава небалансирани електромагнитни сили, прекомерно нагряване в намотките на двигателя, токове с обратна последователност, пулсации на въртящия момент и характерни... вибрация с два пъти по-висока от линейната честота.

Дори малки дисбаланси на напрежението (2-3%) могат да причинят значителни дисбаланси на тока (6-10×) и да намалят ефективността и живота на двигателя. Електрическият дисбаланс е често срещан проблем в промишлените съоръжения и може да е резултат от проблеми със захранването, лошо разпределение на енергията или дефекти в намотките на двигателя.

Видове електрически дисбаланс

1. Дисбаланс на напрежението

Неравномерни линейни или линейни напрежения към неутрала:

  • Измерване: Измерете напрежението между всяка фазова двойка (AB, BC, CA)
  • Изчисление: % Дисбаланс на напрежението = (Максимално отклонение от средната стойност / средна стойност) × 100
  • Пример: Фази, измервани 477V, 480V, 483V → Средно 480V, максимално отклонение 3V → 0.625% дисбаланс
  • Приемливо: < 1% съгласно NEMA, < 2% съгласно IEC

2. Текущ дисбаланс

Неравномерен ток в трите фази:

  • Измерване: Измерване на тока във всяка фаза (IA, IB, IC)
  • Изчисление: % Токов дисбаланс = (Максимално отклонение от средната стойност / средна стойност) × 100
  • Причини: Дисбаланс на напрежението, повреди в намотките, лоши връзки
  • Усилване: Малкият дисбаланс на напрежението създава по-голям дисбаланс на тока (множител 6-10×)

3. Дисбаланс на фазовия ъгъл

  • Фазите не са разделени точно от 120°
  • Създава пулсиращ въртящ момент и нагряване
  • По-рядко срещано от дисбаланса на величината
  • Изисква анализатор на качеството на електроенергията, за да открие

Причини за електрически дисбаланс

Проблеми с комуналните услуги

  • Проблеми с трансформатора: Небалансирани разпределителни трансформатори
  • Еднофазни товари: Големи еднофазни товари на едно и също захранване, създаващи асиметрия
  • Проблеми с преносната линия: Неравномерен импеданс в три фази
  • Условия за повреда на комуналните услуги: Системни смущения

Разпределение на съоръженията

  • Слаби връзки: Връзки с високо съпротивление в една фаза
  • Изгорели предпазители: Частична загуба на една фаза (сериозен дисбаланс)
  • Неравномерни дължини на кабелите: Различни импеданси във фазните проводници
  • Еднофазно: Пълна загуба на една фаза (екстремна дисбаланс)

Вътрешни причини на двигателя

  • Неизправности в намотките: Късо съединение между завои, намаляващо ефективните завои в една фаза
  • Асиметрия на намотката: Производствени вариации в съпротивленията на намотките
  • Проблеми с връзката: Лоши клемни връзки
  • Повредени намотки: Частични къси съединения или отворени вериги

Влияние върху двигателните характеристики

Прегряване

Най-сериозното последствие:

  • Токовете с обратна последователност създават допълнително нагряване
  • Една фаза пренася по-голям ток от проектирания
  • Повишаването на температурата е много по-голямо, отколкото предполага дисбалансът на напрежението
  • Правило: Дисбалансът на напрежението на 3% може да причини повишаване на температурата на 18-25%
  • Ускорено стареене и повреда на изолацията

Ефективност и фактор на мощността

  • По-ниска ефективност от циркулиращите токове
  • Намален фактор на мощността
  • Повишена консумация на енергия
  • Типична загуба на ефективност: 1-2% за умерен дисбаланс

Пулсации на въртящия момент

  • Пулсиращ въртящ момент при 2× мрежова честота
  • Създава торсионни вибрации в задвижващия механизъм
  • Може да възбуди торсионни резонанси
  • Намалява плавността на работата

Вибрации

  • 2× Честота на линията: Вибриращ компонент 120 Hz (60 Hz) или 100 Hz (50 Hz)
  • Електромагнитен произход: Пулсиращи магнитни сили
  • Амплитуда: Пропорционално на степента на дисбаланс
  • Объркване: Може да се сбърка с повреди на статора или магнитно привличане

Намален експлоатационен живот

  • Повишеното термично напрежение намалява живота на изолацията
  • Необходимо е намаляване на номиналните характеристики на двигателя (намален капацитет)
  • Дисбалансът на напрежението 3% може да намали живота на двигателя с 50%

Откриване и измерване

Измерване на напрежение

  • Измерване на линейни напрежения (VAB, VBC, VCA) при работещ двигател под товар
  • Изчислете средна стойност и процентно отклонение
  • Извършете на клемите на двигателя (не на захранващия панел), за да включите пада на напрежението
  • Документиране и тенденция във времето

Измерване на ток

  • Измерете тока във всяка фаза с клещи
  • Изчислете процента на дисбаланс
  • Дисбаланс на тока често 6-10× дисбаланс на напрежението
  • Увеличаващият се токов дисбаланс показва развиващ се проблем с двигателя

Анализ на вибрациите

  • Повишена 2× честотна компонента на линията
  • Сравнете амплитудата с базовата линия
  • Разграничава се от механичното 2× (несъосност) по честота (120/100 Hz срещу 2× скорост на движение)

Термичен мониторинг

  • Измерете температурата на намотките или температурата на корпуса на двигателя
  • Температурен дисбаланс между фазите
  • Общата температура е по-висока от очакваната за товара

Методи за корекция

За дисбаланс от страна на предлагането

  • Свържете се с комунални услуги, ако има дисбаланс на входа за обслужване
  • Проверете и затегнете всички връзки в разпределителната система
  • Проверете дали предпазителите и прекъсвачите са непокътнати
  • Балансиране на еднофазни товари в три фази
  • Проверете настройките на трансформаторните отклонения

За проблеми от страната на двигателя

  • Проверете и почистете връзките на клемите на двигателя
  • Проверете дали кабелните връзки са стегнати и чисти
  • Тест за повреди в намотките (изолационно съпротивление, анализ на токова сигнатура)
  • Пренавийте или сменете двигателя, ако се потвърди вътрешна повреда

Намаляване на номиналните стойности

  • Ако дисбалансът не може да бъде коригиран, намалете натоварването на двигателя
  • NEMA препоръчва намаляване на номиналните характеристики на 1% за всеки небаланс на напрежението 1% след 1%.
  • Следете внимателно температурата

Превенция и мониторинг

Инсталация

  • Проверете баланса на напрежението на клемите на двигателя преди захранване
  • Използвайте правилно оразмерени проводници (минимизирайте пада на напрежението)
  • Уверете се, че всички връзки са чисти и стегнати
  • Проверете правилното свързване на двигателя (звезда или делта)

Операция

  • Периодично измерване на напрежение и ток
  • Тенденция за откриване на развиващи се проблеми
  • Следете за изгорели предпазители или изключени прекъсвачи
  • Проучвания на качеството на електроенергията в съоръжения с повтарящи се проблеми с двигателите

Електрическият дисбаланс е често срещан, но често пренебрегван проблем с двигателя, който значително влияе върху здравето, ефективността и дълготрайността на двигателя. Разбирането на връзката между дисбаланса на напрежението и дисбаланса на тока, разпознаването на вибрационната сигнатура на 2× честота на мрежата и поддържането на балансирано електрическо захранване чрез правилен монтаж и мониторинг са от съществено значение за оптимална производителност и надеждност на двигателя.

← Обратно към основния индекс

Категории:
WhatsApp