Elektrilise tasakaalustamatuse mõistmine
Definitsioon: Mis on elektriline asümmeetria?
Elektriline tasakaalutus (nimetatakse ka faaside tasakaalustamatuseks, pinge tasakaalustamatuseks või voolu tasakaalustamatuseks) on kolmefaasiliste elektrisüsteemide seisund, kus kolme faasi pinged või voolud ei ole suurusjärgus võrdsed või ei ole eraldatud täpselt 120 elektrilise kraadi võrra. See asümmeetria elektrivarustuses või mootori mähistes tekitab tasakaalustamata elektromagnetilisi jõude, mootori mähiste liigset kuumenemist, negatiivse järjestusega voolusid, pöördemomendi pulsatsioone ja karakteristikuid. vibratsioon kahekordse liinisagedusega.
Isegi väikesed pingeerinevused (2-3%) võivad põhjustada märkimisväärseid vooluerinevusi (6-10×) ning vähendada mootori efektiivsust ja eluiga. Elektriline eripära on tööstusrajatistes levinud probleem ning see võib tuleneda elektrivarustuse probleemidest, halvast energiajaotusest või mootori mähise defektidest.
Elektrilise tasakaalustamatuse tüübid
1. Pinge tasakaalustamatus
Ebavõrdsed liini-liini või liini ja neutraali vahelised pinged:
- Mõõtmine: Mõõtke pinget iga faasipaari (AB, BC, CA) vahel
- Arvutus: % Pinge tasakaalustamatus = (maksimaalne hälve keskmisest / keskmine) × 100
- Näide: Faaside mõõt 477V, 480V, 483V → Keskmine 480V, maksimaalne hälve 3V → 0,625% asümmeetria
- Vastuvõetav: < 1% NEMA kohta, < 2% IEC standardi järgi
2. Praegune tasakaalustamatus
Ebavõrdne vool kolmes faasis:
- Mõõtmine: Mõõda voolutugevust igas faasis (IA, IB, IC)
- Arvutus: % voolu asümmeetria = (maksimaalne hälve keskmisest / keskmisest) × 100
- Põhjused: Pinge tasakaalustamatus, mähisvead, halvad ühendused
- Võimendamine: Väike pinge asümmeetria tekitab suurema voolu asümmeetria (6-10× kordaja)
3. Faasinurga tasakaalustamatus
- Faasid ei ole täpselt 120° kaugusel eraldatud
- Tekitab pulseeriva pöördemomendi ja kuumenemise
- Harvem kui suuruse tasakaalustamatus
- Vajab tuvastamiseks elektrikvaliteedi analüsaatorit
Elektrilise tasakaalustamatuse põhjused
Kommunaalteenuste tarneprobleemid
- Trafo probleemid: Tasakaalustamata jaotustrafod
- Ühefaasilised koormused: Suured ühefaasilised koormused samal toiteallikal, mis tekitavad asümmeetriat
- Ülekandeliini probleemid: Ebavõrdne impedants kolmes faasis
- Kommunaalteenuse rikke tingimused: Süsteemihäired
Rajatiste jaotus
- Halvad ühendused: Ühe faasi kõrge takistusega ühendused
- Läbipõlenud kaitsmed: Ühe faasi osaline kadu (tõsine tasakaalutus)
- Ebavõrdsed kaablipikkused: Erinevad impedantsid faasijuhtides
- Ühefaasiline: Ühe faasi täielik kadu (äärmuslik tasakaalustamatus)
Mootori sisemised põhjused
- Mähisvead: Pöörde-pöörde lühikesed püksid vähendavad efektiivseid pöördeid ühes faasis
- Mähise asümmeetria: Mähise takistuste tootmise varieeruvus
- Ühenduse probleemid: Halvad terminaliühendused
- Kahjustatud mähised: Osalised lühised või avatud vooluringid
Mõju motoorsele jõudlusele
Ülekuumenemine
Kõige tõsisem tagajärg:
- Negatiivsed järjestuse voolud tekitavad täiendavat kuumenemist
- Üks faas kannab rohkem voolu kui ette nähtud
- Temperatuuri tõus, mis on palju suurem kui pinge tasakaalustamatus, viitab sellele
- Pöidlareegel: 3% pinge tasakaalutus võib põhjustada 18-25% temperatuuri tõusu
- Kiirendatud isolatsiooni vananemine ja rike
Efektiivsus ja võimsustegur
- Madalam efektiivsus ringlevate voolude tõttu
- Vähendatud võimsustegur
- Suurem energiatarbimine
- Tüüpiline efektiivsuse kadu: 1-2% mõõduka tasakaalustamatuse korral
Pöördemomendi pulsatsioonid
- Pulseeriv pöördemoment 2× võrgusagedusel
- Tekitab jõuülekandes väändvibratsiooni
- Võib ergastada torsioonresonantse
- Vähendab sujuvat toimimist
Vibratsioon
- 2× liinisagedus: 120 Hz (60 Hz) või 100 Hz (50 Hz) vibratsioonikomponent
- Elektromagnetiline päritolu: Pulseerivad magnetjõud
- Amplituud: Proportsionaalne tasakaalustamatuse astmega
- Segadus: Võib ekslikult pidada staatori vead või magnetiline tõmbejõud
Lühem kasutusiga
- Suurem termiline pinge lühendab isolatsiooni eluiga
- Mootori võimsuse vähendamine on vajalik (vähendatud võimsus)
- 3% pinge tasakaalustamatus võib mootori eluiga lühendada 50% võrra
Tuvastamine ja mõõtmine
Pinge mõõtmine
- Mõõda liinidevahelisi pingeid (VAB, VBC, VCA) koormuse all töötava mootoriga
- Arvutage keskmine ja protsentuaalne hälve
- Pingelanguse arvessevõtmiseks tehke seda mootori klemmidel (mitte toitepaneelil).
- Dokumenteerige ja trende ajas
Voolu mõõtmine
- Mõõtke voolutugevust igas faasis klambriga
- Arvutage tasakaalustamatuse protsent
- Voolu asümmeetria, sageli 6–10 × pinge asümmeetria
- Voolu tasakaalustamatuse suurenemine viitab motoorse probleemi tekkimisele
Vibratsioonianalüüs
- Kõrgendatud 2× liinisageduse komponent
- Võrrelge amplituudi algtasemega
- Erista mehaanilisest 2× (joondusviga) sageduse järgi (120/100 Hz vs. 2× töökiirus)
Termiline jälgimine
- Mõõtke mähisetemperatuure või mootori raami temperatuuri
- Temperatuuri tasakaalustamatus faaside vahel
- Üldine temperatuur on koormuse jaoks oodatust kõrgem
Parandusmeetodid
Pakkumise poole tasakaalustamatuse korral
- Kui sissepääsu juures on tasakaalutus, võtke ühendust elektriettevõttega.
- Kontrollige ja pingutage kõiki jaotusvõrgu ühendusi
- Kontrollige, et kaitsmed ja kaitselülitid oleksid terved
- Tasakaalustage ühefaasilised koormused kolme faasi vahel
- Kontrollige trafo kraani seadeid
Mootoripoolsete probleemide korral
- Kontrollige ja puhastage mootori klemmide ühendusi
- Kontrollige kaabliühenduste tihedust ja puhtust
- Mähisvigade test (isolatsioonitakistus, voolutugevuse analüüs)
- Kui sisemine rike on kinnitust leidnud, kerige mootor tagasi või vahetage see välja
Nimiväärtuse vähendamine
- Kui tasakaalustamatust ei saa parandada, vähendage mootori koormust
- NEMA soovitab 1% võimsuse vähendamist iga 1% pinge asümmeetria korral, mis ületab 1% piiri.
- Jälgige temperatuuri tähelepanelikult
Ennetamine ja jälgimine
Paigaldamine
- Enne mootori sisselülitamist kontrollige pinge tasakaalu mootori klemmidel
- Kasutage õige suurusega juhtmeid (minimeerige pingelangust)
- Veenduge, et kõik ühendused oleksid puhtad ja tihedad
- Kontrollige mootori õiget ühendust (täht- vs. kolmnurkühendus)
Operatsioon
- Perioodiline pinge ja voolu mõõtmine
- Trendid tekkivate probleemide tuvastamiseks
- Jälgige läbipõlenud kaitsmeid või rakendunud kaitselülitid
- Elektrienergia kvaliteedi uuringud asutustes, kus esineb korduvaid mootoriprobleeme
Elektriline asümmeetria on levinud, kuid sageli tähelepanuta jäetud mootoriprobleem, mis mõjutab oluliselt mootori tervist, efektiivsust ja pikaealisust. Pinge ja voolu tasakaalustamatuse vahelise seose mõistmine, 2× liinisageduse vibratsiooni tunnuse äratundmine ning tasakaalustatud elektrivarustuse säilitamine nõuetekohase paigaldamise ja jälgimise abil on olulised mootori optimaalse jõudluse ja töökindluse tagamiseks.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 