Κατανόηση της ηλεκτρικής ανισορροπίας

Συσκευές

Φορητή ζυγαριά και αναλυτής κραδασμών Balanset-1A

$2,353.83

Ανταλλακτικά

Αισθητήρας δόνησης

$107.26

Ανταλλακτικά

Οπτικός αισθητήρας (στροφόμετρο λέιζερ)

$147.78

Συσκευές

Balanset-4

$8,107.90

Ανταλλακτικά

Μαγνητική βάση μεγέθους 60-kgf

$54.82

Ανταλλακτικά

Αντανακλαστική ταινία

$11.92

Συσκευές

Δυναμικός εξισορροπιστής "Balanset-1A" OEM

$2,067.80

Ορισμός: Τι είναι η ηλεκτρική ανισορροπία;

Ηλεκτρική ανισορροπία (ονομάζεται επίσης ασυμμετρία φάσης, ασυμμετρία τάσης ή ασυμμετρία ρεύματος) είναι μια κατάσταση σε τριφασικά ηλεκτρικά συστήματα όπου οι τάσεις ή τα ρεύματα στις τρεις φάσεις δεν έχουν ίσο μέγεθος ή δεν απέχουν ακριβώς 120 ηλεκτρικές μοίρες. Αυτή η ασυμμετρία στην ηλεκτρική τροφοδοσία ή στις περιελίξεις του κινητήρα δημιουργεί μη ισορροπημένες ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις, υπερβολική θέρμανση στις περιελίξεις του κινητήρα, ρεύματα αρνητικής ακολουθίας, παλμούς ροπής και χαρακτηριστικές δόνηση σε διπλάσια συχνότητα γραμμής.

Ακόμη και μικρές ανισορροπίες τάσης (2-3%) μπορούν να προκαλέσουν σημαντικές ανισορροπίες ρεύματος (6-10×) και να μειώσουν την απόδοση και τη διάρκεια ζωής του κινητήρα. Η ηλεκτρική ανισορροπία είναι ένα συνηθισμένο πρόβλημα σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις και μπορεί να προκύψει από προβλήματα παροχής ενέργειας, κακή κατανομή ισχύος ή ελαττώματα στην περιέλιξη του κινητήρα.

Τύποι ηλεκτρικής ανισορροπίας

1. Ανισορροπία τάσης

Άνισες τάσεις γραμμής-γραμμής ή γραμμής-ουδέτερου:

• Μέτρηση: Μετρήστε την τάση μεταξύ κάθε ζεύγους φάσεων (AB, BC, CA)
• Λογαριασμός: % Ανισορροπία τάσης = (Μέγιστη απόκλιση από τον μέσο όρο / μέσο όρο) × 100
• Παράδειγμα: Οι φάσεις μετρούν 477V, 480V, 483V → Μέση τιμή 480V, μέγιστη απόκλιση 3V → Ασυμμετρία 0,625%
• Δεκτός: < 1% ανά NEMA, < 2% ανά IEC

2. Τρέχουσα ανισορροπία

Άνιση ροή ρεύματος στις τρεις φάσεις:

• Μέτρηση: Μετρήστε το ρεύμα σε κάθε φάση (IA, IB, IC)
• Λογαριασμός: % Τρέχουσα ανισορροπία = (Μέγιστη απόκλιση από τον μέσο όρο / μέσο όρο) × 100
• Αιτίες: Ασυμμετρία τάσης, σφάλματα τυλίγματος, κακές συνδέσεις
• Ενίσχυση: Μικρή ανισορροπία τάσης δημιουργεί μεγαλύτερη ανισορροπία ρεύματος (πολλαπλασιαστής 6-10×)

3. Ανισορροπία γωνίας φάσης

• Οι φάσεις δεν χωρίζονται ακριβώς κατά 120°
• Δημιουργεί παλμική ροπή και θέρμανση
• Λιγότερο συχνή από την ανισορροπία μεγέθους
• Απαιτείται αναλυτής ποιότητας ισχύος για την ανίχνευση

Αιτίες ηλεκτρικής ανισορροπίας

Προβλήματα Παροχής Υπηρεσιών Κοινής Ωφέλειας

• Προβλήματα μετασχηματιστών: Μη ισορροπημένοι μετασχηματιστές διανομής
• Μονοφασικά φορτία: Μεγάλα μονοφασικά φορτία στην ίδια παροχή δημιουργούν ασυμμετρία
• Προβλήματα Γραμμής Μεταφοράς: Άνιση σύνθετη αντίσταση σε τρεις φάσεις
• Συνθήκες σφάλματος κοινής ωφέλειας: Διαταραχές συστήματος

Κατανομή Εγκαταστάσεων

• Κακή σύνδεση: Συνδέσεις υψηλής αντίστασης σε μία φάση
• Καμένες ασφάλειες: Μερική απώλεια μίας φάσης (σοβαρή ανισορροπία)
• Άνισα μήκη καλωδίων: Διαφορετικές σύνθετες αντιστάσεις σε αγωγούς φάσης
• Μονοφασική λειτουργία: Πλήρης απώλεια μίας φάσης (ακραία ανισορροπία)

Εσωτερικές αιτίες κινητήρα

• Σφάλματα περιέλιξης: Σορτς από στροφή σε στροφή που μειώνουν τις αποτελεσματικές στροφές σε μία φάση
• Ασυμμετρία περιέλιξης: Παραλλαγή κατασκευής στις αντιστάσεις περιέλιξης
• Προβλήματα σύνδεσης: Κακή σύνδεση τερματικών
• Κατεστραμμένες περιελίξεις: Μερικά βραχυκυκλώματα ή ανοιχτά κυκλώματα

Επιδράσεις στην απόδοση του κινητήρα

Υπερθέρμανση

Η πιο σοβαρή συνέπεια:

• Τα αρνητικά ρεύματα ακολουθίας δημιουργούν πρόσθετη θέρμανση
• Μία φάση μεταφέρει περισσότερο ρεύμα από το σχεδιασμένο
• Η αύξηση της θερμοκρασίας είναι πολύ μεγαλύτερη από ό,τι υποδηλώνει η ανισορροπία τάσης
• Κανόνας: Η ανισορροπία τάσης 3% μπορεί να προκαλέσει αύξηση της θερμοκρασίας 18-25%
• Επιταχυνόμενη γήρανση και αστοχία της μόνωσης

Απόδοση και Συντελεστής Ισχύος

• Χαμηλότερη απόδοση από κυκλοφορούντα ρεύματα
• Μειωμένος συντελεστής ισχύος
• Αυξημένη κατανάλωση ενέργειας
• Τυπική απώλεια απόδοσης: 1-2% για μέτρια ανισορροπία

Παλμοί ροπής

• Παλμική ροπή σε συχνότητα γραμμής 2×
• Δημιουργεί στρεπτικές δονήσεις στο σύστημα μετάδοσης κίνησης
• Μπορεί να διεγείρει στρεπτικούς συντονισμούς
• Μειώνει την ομαλή λειτουργία

Δονήσεις

• 2× Συχνότητα γραμμής: Στοιχείο δόνησης 120 Hz (60 Hz) ή 100 Hz (50 Hz)
• Ηλεκτρομαγνητική Προέλευση: Παλμικές μαγνητικές δυνάμεις
• Πλάτος: Ανάλογο με τον βαθμό ανισορροπίας
• Σύγχυση: Μπορεί να εκληφθεί λανθασμένα ως βλάβες στάτορα ή μαγνητική έλξη

Μειωμένη διάρκεια ζωής

• Η αυξημένη θερμική καταπόνηση μειώνει τη διάρκεια ζωής της μόνωσης
• Απαιτείται υποβάθμιση κινητήρα (μειωμένη χωρητικότητα)
• Η ανισορροπία τάσης 3% μπορεί να μειώσει τη διάρκεια ζωής του κινητήρα κατά 50%

Ανίχνευση και Μέτρηση

Μέτρηση τάσης

• Μετρήστε τάσεις γραμμής-γραμμής (VAB, VBC, VCA) με τον κινητήρα να λειτουργεί υπό φορτίο
• Υπολογισμός μέσου όρου και ποσοστιαίας απόκλισης
• Εκτελέστε στους ακροδέκτες του κινητήρα (όχι στον πίνακα τροφοδοσίας) για να συμπεριλάβετε την πτώση τάσης
• Καταγραφή και τάση με την πάροδο του χρόνου

Μέτρηση ρεύματος

• Μετρήστε το ρεύμα σε κάθε φάση με αμπεροτσιμπίδα
• Υπολογισμός ποσοστού ανισορροπίας
• Τρέχουσα ανισορροπία συχνά 6-10× ανισορροπία τάσης
• Η αυξανόμενη ανισορροπία ρεύματος υποδηλώνει ανάπτυξη κινητικού προβλήματος.

Ανάλυση Δονήσεων

• Αυξημένη συνιστώσα συχνότητας γραμμής 2×
• Συγκρίνετε το πλάτος με την αρχική τιμή
• Διακρίνεται από το μηχανικό 2× (κακή ευθυγράμμιση) με βάση τη συχνότητα (120/100 Hz έναντι 2× ταχύτητας λειτουργίας)

Θερμική παρακολούθηση

• Μετρήστε τις θερμοκρασίες των τυλιγμάτων ή τη θερμοκρασία του πλαισίου του κινητήρα
• Ανισορροπία θερμοκρασίας μεταξύ φάσεων
• Συνολική θερμοκρασία υψηλότερη από την αναμενόμενη για το φορτίο

Μέθοδοι Διόρθωσης

Για την ανισορροπία στην πλευρά της προσφοράς

• Επικοινωνήστε με την εταιρεία κοινής ωφέλειας εάν υπάρχει ανισορροπία στην είσοδο της υπηρεσίας.
• Ελέγξτε και σφίξτε όλες τις συνδέσεις στο σύστημα διανομής
• Επαληθεύστε ότι οι ασφάλειες και οι διακόπτες είναι άθικτα
• Εξισορρόπηση μονοφασικών φορτίων σε τρεις φάσεις
• Ελέγξτε τις ρυθμίσεις της βρύσης του μετασχηματιστή

Για προβλήματα στην πλευρά του κινητήρα

• Ελέγξτε και καθαρίστε τις συνδέσεις των ακροδεκτών του κινητήρα
• Ελέγξτε ότι οι συνδέσεις των καλωδίων είναι σφιχτές και καθαρές
• Δοκιμή για σφάλματα τυλίγματος (αντίσταση μόνωσης, ανάλυση υπογραφής ρεύματος)
• Επανατυλίξτε ή αντικαταστήστε τον κινητήρα εάν επιβεβαιωθεί εσωτερικό σφάλμα

Μείωση απόδοσης

• Εάν η ανισορροπία δεν μπορεί να διορθωθεί, μειώστε το φορτίο του κινητήρα
• Η NEMA συνιστά υποβάθμιση 1% ανά ανισορροπία τάσης 1% πέραν της 1%
• Παρακολουθήστε στενά τη θερμοκρασία

Πρόληψη και Παρακολούθηση

Εγκατάσταση

• Επαληθεύστε την ισορροπία τάσης στους ακροδέκτες του κινητήρα πριν την ενεργοποίηση
• Χρησιμοποιήστε αγωγούς κατάλληλου μεγέθους (ελαχιστοποιήστε την πτώση τάσης)
• Βεβαιωθείτε ότι όλες οι συνδέσεις είναι καθαρές και σφιχτές
• Επαληθεύστε τη σωστή σύνδεση του κινητήρα (wye vs delta)

Λειτουργία

• Περιοδική μέτρηση τάσης και ρεύματος
• Τάσεις για την ανίχνευση αναπτυσσόμενων προβλημάτων
• Παρακολουθήστε για καμένες ασφάλειες ή ενεργοποιημένους διακόπτες
• Έρευνες ποιότητας ισχύος σε εγκαταστάσεις με επαναλαμβανόμενα προβλήματα κινητήρα

Η ηλεκτρική ανισορροπία είναι ένα συνηθισμένο αλλά συχνά παραβλεπόμενο πρόβλημα κινητήρα που επηρεάζει σημαντικά την υγεία, την απόδοση και τη μακροζωία του. Η κατανόηση της σχέσης μεταξύ της ανισορροπίας τάσης και της ανισορροπίας ρεύματος, η αναγνώριση της υπογραφής δόνησης συχνότητας γραμμής 2× και η διατήρηση της ισορροπημένης ηλεκτρικής τροφοδοσίας μέσω σωστής εγκατάστασης και παρακολούθησης είναι απαραίτητα για τη βέλτιστη απόδοση και αξιοπιστία του κινητήρα.

---

← Επιστροφή στο Κύριο Ευρετήριο