Co je elektrická nevyváženost? Fázová nevyváženost v motorech • Přenosný vyvažovač, analyzátor vibrací "Balanset" pro dynamické vyvažování drtičů, ventilátorů, mulčovačů, šneků na kombajnech, hřídelí, odstředivek, turbín a mnoha dalších rotorů Co je elektrická nevyváženost? Fázová nevyváženost v motorech • Přenosný vyvažovač, analyzátor vibrací "Balanset" pro dynamické vyvažování drtičů, ventilátorů, mulčovačů, šneků na kombajnech, hřídelí, odstředivek, turbín a mnoha dalších rotorů

Co je elektrická nevyváženost? Fázová nevyváženost v motorech

Publikováno uživatelem admin dne

Pochopení elektrické nevyváženosti

Definice: Co je elektrická nevyváženost?

Elektrická nevyváženost (nazývaná také fázová nevyváženost, napěťová nevyváženost nebo proudová nevyváženost) je stav v třífázových elektrických systémech, kdy napětí nebo proudy ve třech fázích nemají stejnou velikost nebo nejsou odděleny přesně 120 elektrickými stupni. Tato asymetrie v elektrickém napájení nebo vinutí motoru vytváří nevyvážené elektromagnetické síly, nadměrné zahřívání vinutí motoru, proudy zpětné složky, pulzace momentu a charakteristiky... vibrace na dvojnásobné frekvenci sítě.

I malá nerovnováha napětí (2-3%) může způsobit významnou nerovnováhu proudu (6-10×) a snížit účinnost a životnost motoru. Elektrická nerovnováha je běžným problémem v průmyslových zařízeních a může být důsledkem problémů s dodávkou energie, špatného rozvodu energie nebo vad vinutí motoru.

Typy elektrické nevyváženosti

1. Nevyváženost napětí

Nestejná napětí mezi vodiči nebo mezi vodiči a nulou:

  • Měření: Změřte napětí mezi jednotlivými fázovými páry (AB, BC, CA)
  • Výpočet: Nevyváženost napětí % = (maximální odchylka od průměru / průměr) × 100
  • Příklad: Fáze měřené 477 V, 480 V, 483 V → Průměr 480 V, maximální odchylka 3 V → 0,6251 TP3T nevyváženost
  • Přijatelný: < 1% dle NEMA, < 2% dle IEC

2. Nevyváženost proudu

Nerovnoměrný proud ve třech fázích:

  • Měření: Měření proudu v každé fázi (IA, IB, IC)
  • Výpočet: % Proudová nevyváženost = (maximální odchylka od průměru / průměr) × 100
  • Příčiny: Nevyváženost napětí, poruchy vinutí, špatné spojení
  • Zesílení: Malá nevyváženost napětí vytváří větší nevyváženost proudu (násobitel 6–10×)

3. Nevyváženost fázového úhlu

  • Fáze nejsou odděleny přesně o 120°
  • Vytváří pulzující točivý moment a zahřívání
  • Méně časté než nevyváženost magnitudy
  • Vyžaduje analyzátor kvality energie k detekci

Příčiny elektrické nevyváženosti

Problémy s dodávkami energií

  • Problémy s transformátory: Nevyvážené distribuční transformátory
  • Jednofázové zátěže: Velké jednofázové zátěže na stejném zdroji vytvářející asymetrii
  • Problémy s přenosovou linkou: Nestejná impedance ve třech fázích
  • Poruchy v síti: Poruchy systému

Distribuce zařízení

  • Špatné spojení: Vysokopomické spojení v jedné fázi
  • Spálené pojistky: Částečná ztráta jedné fáze (závažná nevyváženost)
  • Nestejné délky kabelů: Různé impedance ve fázových vodičích
  • Jednofázové: Úplná ztráta jedné fáze (extrémní nevyváženost)

Vnitřní příčiny motoru

  • Poruchy vinutí: Zkraty mezi závity snižující efektivní závity v jedné fázi
  • Asymetrie vinutí: Výrobní rozdíly v odporech vinutí
  • Problémy s připojením: Špatné připojení terminálů
  • Poškozená vinutí: Částečné zkraty nebo přerušené obvody

Vlivy na výkon motoru

Přehřátí

Nejzávažnější důsledek:

  • Proudy zpětné sekvence vytvářejí dodatečné zahřívání
  • Jedna fáze protéká větším proudem, než je navrženo
  • Nárůst teploty mnohem větší, než by naznačovala nevyváženost napětí
  • Pravidlo: Nevyváženost napětí 3% může způsobit zvýšení teploty 18-25%
  • Zrychlené stárnutí a selhání izolace

Účinnost a účiník

  • Nižší účinnost z cirkulačních proudů
  • Snížený účiník
  • Zvýšená spotřeba energie
  • Typická ztráta účinnosti: 1-2% pro mírnou nevyváženost

Pulzace točivého momentu

  • Pulzující moment při 2× síťové frekvenci
  • Vytváří torzní vibrace v hnacím ústrojí
  • Může vyvolat torzní rezonance
  • Snižuje plynulý chod

Vibrace

  • 2× Frekvence linky: Vibrační složka 120 Hz (60 Hz) nebo 100 Hz (50 Hz)
  • Elektromagnetický původ: Pulzující magnetické síly
  • Amplituda: Úměrné stupni nevyváženosti
  • Zmatek: Lze zaměnit za poruchy statoru nebo magnetické přitahování

Snížená životnost

  • Zvýšené tepelné namáhání snižuje životnost izolace
  • Požadované snížení výkonu motoru (snížený výkon)
  • Nevyváženost napětí 3% může zkrátit životnost motoru o 50%.

Detekce a měření

Měření napětí

  • Měření spojovacího napětí (VAB, VBC, VCA) při běžícím motoru pod zatížením
  • Výpočet průměru a procentuální odchylky
  • Proveďte měření na svorkách motoru (ne napájecím panelu) s ohledem na pokles napětí.
  • Dokument a trend v čase

Měření proudu

  • Změřte proud v každé fázi pomocí klešťového měřiče
  • Vypočítat procento nerovnováhy
  • Nevyváženost proudu často 6-10× nevyváženost napětí
  • Zvyšující se proudová nerovnováha naznačuje rozvoj problému s motorem

Analýza vibrací

  • Zvýšená 2× složka frekvence sítě
  • Porovnejte amplitudu s výchozí hodnotou
  • Rozlišuje se od mechanického 2× (nesouosost) frekvencí (120/100 Hz vs. 2× rychlost chodu)

Tepelné monitorování

  • Měření teploty vinutí nebo teploty rámu motoru
  • Teplotní nerovnováha mezi fázemi
  • Celková teplota vyšší než očekávaná pro danou zátěž

Korekční metody

Pro nerovnováhu na straně nabídky

  • V případě nerovnováhy na vstupu služby kontaktujte dodavatele
  • Zkontrolujte a utáhněte všechna připojení v rozvodném systému
  • Zkontrolujte neporušenost pojistek a jističů
  • Vyvažování jednofázových zátěží mezi třemi fázemi
  • Zkontrolujte nastavení odboček transformátoru

Pro problémy s motorem

  • Zkontrolujte a očistěte připojení svorek motoru
  • Zkontrolujte pevné a čisté kabelové spoje
  • Zkouška poruch vinutí (izolační odpor, analýza proudových charakteristik)
  • Pokud je potvrzena vnitřní závada, převiňte nebo vyměňte motor.

Snížení výkonu

  • Pokud nelze nevyváženost opravit, snižte zatížení motoru.
  • NEMA doporučuje snížení výkonu 1% na každou nevyváženost napětí 1% nad 1%.
  • Pečlivě sledujte teplotu

Prevence a monitorování

Instalace

  • Před zapnutím ověřte vyvážení napětí na svorkách motoru
  • Používejte vodiče správné velikosti (minimalizujte úbytek napětí)
  • Ujistěte se, že všechna spojení jsou čistá a těsná
  • Ověřte správné zapojení motoru (hvězda vs. trojúhelník)

Operace

  • Periodické měření napětí a proudu
  • Trendy v detekci rozvíjejících se problémů
  • Sledujte spálené pojistky nebo vypnuté jističe
  • Průzkumy kvality energie v zařízeních s opakujícími se problémy s motory

Elektrická nevyváženost je běžný, ale často přehlížený problém s motorem, který významně ovlivňuje jeho stav, účinnost a životnost. Pro optimální výkon a spolehlivost motoru je nezbytné pochopení vztahu mezi nevyvážeností napětí a proudu, rozpoznání vibrační charakteristiky 2× síťové frekvence a udržování vyváženého napájení prostřednictvím správné instalace a monitorování.

← Zpět na hlavní index

Kategorie:
WhatsApp