Was verursacht den Spannungsabfall, wenn die Last auf elektrischen Maschinen wie Transformatoren und Motoren zunimmt?

Wenn die Last an Motoren wie Transformator und Motoren zunimmt, ist der Spannungsabfall (Voltage Drop) in der Regel auf mehrere Gründe zurückzuführen:

Leitungswiderstand

Grund

• Erhöhte Stromstärke: Wenn die Last zunimmt, steigt der durch die Leitung fließende Strom.

• Ohmsches Gesetz: Gemäß dem Ohmschen Gesetz (V=IR) führt eine Erhöhung des Stroms zu einem Anstieg des Spannungsabfalls. hier

• V ist der Spannungsabfall,

• I steht für den Strom,

• R ist der Widerstand des Drahtes

Erklärung

Da es einen bestimmten Widerstand in der Leitung gibt, wird beim Durchfluss des Stroms durch den Draht ein Spannungsabfall erzeugt. Dieser Spannungsabfall ist proportional zum Strom und proportional zum Widerstand des Drahtes.

Im Falle einer erhöhten Last nimmt der Strom zu, was zu einem Anstieg des Spannungsabfalls führt, was die Spannung am Lastende verringert.

Transformator-Innenwiderstand

Grund

Transformator-Innenwiderstand: Der Transformator selbst hat einen bestimmten Innenwiderstand (einschließlich Wicklungswiderstand und Leckreaktanz), wenn die Last zunimmt, steigt der durch den Transformator fließende Strom, was zu einem Anstieg des Spannungsabfalls an beiden Enden des Transformators führt.

Erklärung

Der Innenwiderstand des Transformators verursacht einen Spannungsabfall, insbesondere bei schweren Lasten, ist dieser Spannungsabfall deutlicher. Wenn die Last zunimmt, muss der Transformator mehr Strom übertragen, und der Innenwiderstand des Transformators verursacht einen Spannungsabfall, was die Spannung am Lastende verringert.

Motorstart

Grund

• Startstrom: Der Motor verbraucht beim Starten einen großen Strom, der als Startstrom bezeichnet wird.

• Startstrom verursacht Spannungsabfall: Der Startstrom ist viel größer als der Strom, wenn der Motor normal läuft, daher ist der Spannungsabfall beim Starten signifikanter.

Erklärung

Wenn der Motor gestartet wird, benötigt er einen großen Startstrom, um den statischen Reibungskräften zu widerstehen.

Dieser größere Startstrom verursacht einen größeren Spannungsabfall in den Leitungen und Transformatoren, was zu einem Spannungsabfall führt.

Systemstabilität

Grund

• Unzureichende Systemkapazität: Wenn die gesamte Systemkapazität nicht ausreicht, um einen plötzlichen Lastanstieg zu bewältigen, sinkt die Spannung.

• Unzureichende Regulierungskapazität: Wenn das System nicht über ausreichende Regulierungskapazität verfügt, um die Spannungsstabilität aufrechtzuerhalten, sinkt die Spannung mit zunehmender Last.

Erklärung

In einem Netzesystem, wenn die Gesamtkapazität nicht ausreicht, um den gleichzeitigen Betrieb aller Lasten zu unterstützen, kann das System bei steigender Last nicht ausreichend Spannung bereitstellen.

Darüber hinaus, wenn die Regulierungskapazität des Systems unzureichend ist, z.B. wenn es nicht genug Blindleistungskompensationsgeräte gibt, ist die Spannungsregulierungskapazität begrenzt, und die Spannung sinkt, wenn die Last zunimmt.

Blindleistung

Grund

• Erhöhter Bedarf an Blindleistung: Wenn die Last zunimmt, insbesondere die induktive Motorlast, nimmt auch der Bedarf an Blindleistung zu.

• Blindleistung verursacht Spannungsabfall: Blindleistung verursacht während der Übertragung ebenfalls einen Spannungsabfall.

Erklärung

Geräte wie induktive Motoren benötigen Blindleistung, um magnetische Felder aufzubauen, was zu erhöhten Blindleistungsanforderungen im System führt.

Blindleistung verursacht auch während der Übertragung einen Spannungsabfall, insbesondere, wenn die Blindleistungskompensation im Netz unzureichend ist, ist der Spannungsabfall deutlicher.

Systemdesign

Grund

• Unvernünftiges Design: Wenn das System nicht so konzipiert ist, dass es den Lastanstieg vollständig berücksichtigt, kann dies zu einem Spannungsabfall führen.

• Falsche Geräteauswahl: Wenn die ausgewählten Geräte (wie Transformatoren, Drähte usw.) eine unzureichende Kapazität haben, sinkt die Spannung, wenn die Last zunimmt.

Erklärung

Beim Entwurf von elektrischen Systemen müssen Sie die maximal auftretenden Lastbedingungen berücksichtigen und sicherstellen, dass das System ausreichende Kapazität und Spielraum hat, um den Lastanstieg zu bewältigen.

Wenn die Geräte nicht richtig ausgewählt werden, z.B. wenn der Querschnitt des Drahtes zu klein oder die Transformator-Kapazität unzureichend ist, wird der Spannungsabfall bei steigender Last verursacht.

Zusammenfassung

Wenn die Last an Motoren wie Transformatoren und Motoren zunimmt, ist der Spannungsabfall in der Regel auf die Kombination von Faktoren wie Leitungswiderstand, Transformator-Innenwiderstand, Motor-Startstrom, unzureichende Systemkapazität, erhöhter Bedarf an Blindleistung und unvernünftiges Systemdesign zurückzuführen. Um den Einfluss des Spannungsabfalls zu reduzieren, können Maßnahmen wie die Vergrößerung des Leiterquerschnitts, die Auswahl eines Transformators mit angemessener Kapazität, ein rationales Systemdesign und die Stärkung der Blindleistungskompensation ergriffen werden.