Vad är elektrisk obalans? Fasobalans i motorer • Bärbar balanserare, vibrationsanalysator "Balanset" för dynamisk balansering av krossar, fläktar, mulchers, skruvar på skördetröskor, axlar, centrifuger, turbiner och många andra rotorer Vad är elektrisk obalans? Fasobalans i motorer • Bärbar balanserare, vibrationsanalysator "Balanset" för dynamisk balansering av krossar, fläktar, mulchers, skruvar på skördetröskor, axlar, centrifuger, turbiner och många andra rotorer

Vad är elektrisk obalans? Fasobalans i motorer

Publicerad av admin på

Förstå elektrisk obalans

Definition: Vad är elektrisk obalans?

Elektrisk obalans (även kallad fasobalans, spänningsobalans eller strömobalans) är ett tillstånd i trefasiga elektriska system där spänningarna eller strömmarna i de tre faserna inte är lika stora eller inte är separerade med exakt 120 elektriska grader. Denna asymmetri i elförsörjningen eller motorlindningarna skapar obalanserade elektromagnetiska krafter, överdriven uppvärmning i motorlindningarna, negativa sekvensströmmar, momentpulsationer och karakteristiska spänningar. vibration med dubbelt så hög linjefrekvens.

Även små spänningsobalanser (2-3%) kan orsaka betydande strömobalanser (6-10×) och minska motorns effektivitet och livslängd. Elektrisk obalans är ett vanligt problem i industrianläggningar och kan bero på problem med elförsörjningen, dålig strömfördelning eller defekter i motorlindningarna.

Typer av elektrisk obalans

1. Spänningsobalans

Ojämna spänningar mellan ledare eller mellan ledare och neutralledare:

  • Mått: Mät spänningen mellan varje faspar (AB, BC, CA)
  • Beräkning: % Spänningsobalans = (Max avvikelse från medelvärde / medelvärde) × 100
  • Exempel: Fasmätning 477V, 480V, 483V → Medelvärde 480V, maxavvikelse 3V → 0,625% obalans
  • Godtagbar: < 1% enligt NEMA, < 2% enligt IEC

2. Nuvarande obalans

Ojämn ström i de tre faserna:

  • Mått: Mät strömmen i varje fas (IA, IB, IC)
  • Beräkning: % Nuvarande obalans = (Max avvikelse från medelvärde / medelvärde) × 100
  • Orsaker: Spänningsobalans, lindningsfel, dåliga anslutningar
  • Förstärkning: Liten spänningsobalans skapar större strömobalans (6–10× multiplikator)

3. Fasvinkelobalans

  • Faser som inte är exakt 120° åtskilda
  • Skapar pulserande vridmoment och uppvärmning
  • Mindre vanligt än magnitudobalans
  • Kräver elkvalitetsanalysator för att detektera

Orsaker till elektrisk obalans

Problem med elförsörjning

  • Problem med transformatorn: Obalanserade distributionstransformatorer
  • Enfasbelastningar: Stora enfasbelastningar på samma strömförsörjning skapar asymmetri
  • Problem med överföringsledningar: Ojämn impedans i tre faser
  • Fel på elnätet: Systemstörningar

Anläggningsdistribution

  • Dåliga anslutningar: Högresistiva anslutningar i en fas
  • Trasiga säkringar: Delvis förlust av en fas (allvarlig obalans)
  • Ojämna kabellängder: Olika impedanser i fasledare
  • Enfas: Fullständig förlust av en fas (extrem obalans)

Motoriska interna orsaker

  • Lindningsfel: Korta svängar som minskar effektiva svängar i en fas
  • Lindningsasymmetri: Tillverkningsvariation i lindningsresistanser
  • Anslutningsproblem: Dåliga terminalanslutningar
  • Skadade lindningar: Delvis kortslutning eller öppna kretsar

Effekter på motorisk prestanda

Överhettning

Den allvarligaste konsekvensen:

  • Negativa sekvensströmmar skapar ytterligare uppvärmning
  • En fas bär mer ström än vad som är avsett
  • Temperaturökningen är mycket större än vad spänningsobalansen skulle antyda
  • Tumregel: 3% spänningsobalans kan orsaka temperaturökning på 18-25%
  • Accelererad åldring och haveri av isoleringen

Verkningsgrad och effektfaktor

  • Lägre effektivitet från cirkulerande strömmar
  • Reducerad effektfaktor
  • Ökad energiförbrukning
  • Typisk effektivitetsförlust: 1-2% för måttlig obalans

Momentpulsationer

  • Pulserande vridmoment vid 2× nätfrekvens
  • Skapar torsionsvibrationer i drivlinan
  • Kan excitera torsionsresonanser
  • Minskar smidig drift

Vibration

  • 2× Linjefrekvens: 120 Hz (60 Hz) eller 100 Hz (50 Hz) vibrationskomponent
  • Elektromagnetiskt ursprung: Pulserande magnetiska krafter
  • Amplitud: Proportionell mot graden av obalans
  • Förvirring: Kan misstas för statorfel eller magnetisk dragkraft

Minskad livslängd

  • Ökad termisk stress minskar isoleringens livslängd
  • Motornedklassning krävs (reducerad kapacitet)
  • 3% spänningsobalans kan minska motorns livslängd med 50%

Detektion och mätning

Spänningsmätning

  • Mät linjespänningar (VAB, VBC, VCA) med motorn igång under belastning
  • Beräkna medelvärde och procentuell avvikelse
  • Utför vid motorterminaler (inte matningspanelen) för att inkludera spänningsfallet
  • Dokumentera och utveckla över tid

Strömmätning

  • Mät strömmen i varje fas med en tångmätare
  • Beräkna obalansprocent
  • Strömobalans ofta 6–10× spänningsobalans
  • Ökad strömobalans indikerar utvecklande motorproblem

Vibrationsanalys

  • Förhöjd 2× linjefrekvenskomponent
  • Jämför amplituden med baslinjen
  • Skillnad från mekanisk 2× (feljustering) genom frekvens (120/100 Hz vs. 2× körhastighet)

Termisk övervakning

  • Mät lindningstemperaturer eller motorramtemperatur
  • Temperaturobalans mellan faserna
  • Totaltemperatur högre än förväntat för lasten

Korrigeringsmetoder

För obalans på utbudssidan

  • Kontakta elbolaget om det finns obalans vid servisingången
  • Kontrollera och dra åt alla anslutningar i distributionssystemet
  • Kontrollera att säkringar och automatsäkringar är intakta
  • Balansera enfasbelastningar över tre faser
  • Kontrollera transformatorns kraninställningar

För problem på motorsidan

  • Kontrollera och rengör motorterminalanslutningarna
  • Kontrollera att kabelanslutningarna är ordentligt åtdragna och rena
  • Test för lindningsfel (isoleringsresistans, strömsignaturanalys)
  • Spola tillbaka eller byt ut motorn om det interna felet bekräftas

Nedgradering

  • Om obalansen inte kan korrigeras, minska motorbelastningen
  • NEMA rekommenderar nedgradering av 1% per spänningsobalans i 1% utöver 1%
  • Övervaka temperaturen noggrant

Förebyggande och övervakning

Installation

  • Kontrollera spänningsbalansen vid motorterminalerna innan spänningssättning
  • Använd ledare av rätt storlek (minimera spänningsfallet)
  • Se till att alla anslutningar är rena och åtdragna
  • Verifiera korrekt motoranslutning (Y-ledare vs. deltaledare)

Drift

  • Periodisk spännings- och strömmätning
  • Trendar för att upptäcka problem som utvecklas
  • Övervaka om säkringar har gått eller om brytarna har utlösts
  • Elkvalitetsundersökningar i anläggningar med återkommande motorproblem

Elektrisk obalans är ett vanligt men ofta förbisedd motorproblem som avsevärt påverkar motorns hälsa, effektivitet och livslängd. Att förstå sambandet mellan spänningsobalans och strömobalans, att känna igen vibrationssignaturen för 2× nätfrekvensen och att upprätthålla en balanserad elförsörjning genom korrekt installation och övervakning är avgörande för optimal motorprestanda och tillförlitlighet.

← Tillbaka till huvudmenyn

Kategorier:
WhatsApp