Какво е "неуравновесена фаза" в индукционен двигател?

Определение на асиметрична фазова авария

В индукционния мотор, „асиметрична фазова авария“ обикновено се отнася до ситуацията, в която амплитудата на трите фазови тока (или напрежения) е несъответстваща и разликата в амплитудата надхвърля определената граница. В идеален случай размерът на трите фазови вектора на напрежението трябва да бъде равен и да са подредени в реда A, B, C, с ъгъл 2π/3 между всеки двойка. Обачно, поради различни фактори, влияещи върху реалната работа, това балансирано състояние може да бъде нарушено, водейки до асиметрия на фазите.

Причини за асиметрична фазова авария

Асиметрично тритефазно напрежение: Ако тритефазното напрежение е асиметрично, в мотора ще има обратен ток и обратно магнитно поле, което ще генерира голям обратен момент, причинявайки асиметрия в разпределението на тритефазния ток в мотора и увеличавайки тока в един фазов обмот.

Преобременяване: При работа при преобременяване, особено по време на стартиране, токът в статора и ротора на мотора се увеличава, причинявайки генериране на топлина. Ако това продължава за малко по-дълго време, е много вероятно да се появи асиметрия на тока в обмотките.

Пороки в обмотките на статора и ротора на мотора: Когато обмотката на статора има междинно замыкание, локално заземване или прекъсване, това ще причини изключително голям ток в един или два корена на обмотката на ротора, водейки до сериозна асиметрия на тритефазния ток.

Неправилна експлоатация и поддръжка от страна на персонала: Операторите не правят регулярни проверки и поддръжка на електрическото оборудване, водейки до човешки предизвикани утечки или загуба на фаза в електрическото оборудване.

Опасности от асиметрични фазови аварии

Увеличаване на линейните загуби на електроенергия: В тритефазна четирижична система за доставка на електроенергия, когато токът преминава през линейните проводници, загубите на електроенергия са неизбежни поради наличието на импеданс, и тези загуби са прямо пропорционални на квадрата на протичащия ток. Когато нисконапрегнатата мрежа доставя енергия в тритефазна четирижична конфигурация, асиметрията в тритефазните натоварвания е неизбежна поради наличието на еднофазни натоварвания. По време на асиметрична работа на тритефазните натоварвания, нейтралната жица също пренася ток. Това не само довежда до загуби в фазовите проводници, но и причинява загуби в нейтралната жица, като това увеличава линейните загуби в електроенергийната мрежа.

Увеличаване на загубите на енергия в разпределителните трансформатори: Разпределителните трансформатори са основното оборудване за доставка на енергия в нисконапрегнатата мрежа. При работа при асиметрични тритефазни натоварвания, това ще доведе до увеличение на загубите в разпределителния трансформатор.

Намаление на капацитета на разпределителния трансформатор: При проектирането на разпределителен трансформатор, неговата обмотка е проектирана за работа при балансирано натоварване, с обикновено еднакво изпълнение и равни номинални капацитети за всяка фаза. Максимално допустимият капацитет на разпределителния трансформатор е ограничен от номиналния капацитет на всяка фаза. Ако разпределителният трансформатор работи при асиметрични тритефазни натоварвания, фазата с по-малко натоварване ще има остатъчен капацитет, което ще доведе до намаление на изхода на трансформатора. Степента на това намаление е свързана с степента на асиметрията на тритефазното натоварване. Колкото по-голяма е асиметрията на тритефазното натоварване, толкова повече се намалява капацитетът на разпределителния трансформатор.

Генериране на нулев ток от разпределителния трансформатор: При работа при асиметрични тритефазни натоварвания, разпределителният трансформатор ще генерира нулев ток, който ще варира със степента на асиметрията на тритефазното натоварване. Колкото по-голяма е асиметрията, толкова по-голям е нулевият ток.

Заключение

„Асиметричната фазова авария“ в индукционните мотори е сложен проблем, включващ множество фактори. Разбирането на причините и опасностите му е важно за осигуряване на нормалната работа на мотора и удължаване на срока му на използване. Чрез прилагане на разумна поддръжка и подходящи защитни мерки, се може да се намали ефективно възникването на асиметрични фазови аварии.