Co je „chyba nerovnováhy fází“ v indukčním motoru?

Definice výkonové nesrovnalosti fází

U indukčního motoru se "výkonová nesrovnalost fází" obvykle vztahuje na situaci, kdy amplituda třífázových proudů (nebo napětí) není konzistentní a rozdíl v amplitudě překračuje zadaný rozsah. Ideálně by měly být velikosti třífázových vektorů napětí stejné a uspořádané v pořadí A, B, C, s úhlem 2π/3 mezi každou dvojicí. Vzhledem k různým faktorům ovlivňujícím skutečnou operaci může být tento vyrovnaný stav porušen, což vede k nesrovnalosti fází.

Příčiny výkonové nesrovnalosti fází

Nesrovnalé třífázové napětí: Pokud je třífázové napětí nesrovnalé, dojde v motoru k vzniku protisměrného proudu a protisměrného magnetického pole, což generuje velký protisměrný moment, způsobující nesrovnalost rozdělení třífázových proudů v motoru a zvyšuje proud v jednom fázovém vinutí.

Přetížení: Při provozu za podmínek přetížení, zejména při spouštění, se zvyšuje proud v statoru a rotoru motoru, což způsobuje tepelné vydání. Pokud toto trvá delší dobu, je velmi pravděpodobné, že dojde k nesrovnalosti proudů v vinutích.

Vady vinutí statoru a rotoru motoru: Pokud má vinutí statoru meziovodní krátké spojení, lokální zapojení na zem nebo otevřený okruh, způsobí to nadměrný proud v jedné nebo dvou fázích vinutí rotoru, což vede k závažné nesrovnalosti třífázového proudu.

Nesprávná obsluha a údržba personálem: Operátoři neprovádějí pravidelné kontroly a údržbu elektrického zařízení, což vede k lidsky způsobenému úniku proudu nebo ztrátě fáze v elektrickém zařízení.

Rizika výkonové nesrovnalosti fází

Zvýšené ztráty energie v elektrické síti: V síti s třífázovým čtyřvodovým dodávkami, kdy proud prochází vodiči, jsou ztráty elektrické energie nevyhnutelné kvůli přítomnosti impedance, a tyto ztráty jsou přímo úměrné druhé mocnině proudu. Při třífázové čtyřvodové dodávce v nízkonapěťové síti jsou nesrovnalosti třífázových zatěžovacích zařízení nevyhnutelné kvůli přítomnosti jednofázových zatěžovacích zařízení. Při nesrovnalém provozu třífázových zatěžovacích zařízení nese i neutrální vodič proud, což vedет к потерям не только в фазных проводниках, но и в нейтральном проводнике, что приводит к увеличению потерь в электрической сети.

Zvýšené ztráty energie v distribučních transformátorech: Distribuční transformátory jsou hlavním zdrojem dodávky energie v nízkonapěťové síti. Při provozu za podmínek nesrovnalé třífázové zátěže dojde k zvýšení ztrát v distribučních transformátorech.

Snížení kapacity distribučních transformátorů: Při návrhu distribučního transformátoru je jeho vinutí navrženo pro provoz s vyrovnanou zátěží, s výkonností vinutí obecně shodnou a rovnou nominální kapacitou každé fáze. Maximální povolená kapacita distribučního transformátoru je omezena nominální kapacitou každé fáze. Pokud distribuční transformátor pracuje za podmínek nesrovnalé třífázové zátěže, fáze s menší zátěží bude mít přebytečnou kapacitu, což vede ke snížení výstupu transformátoru. Míra tohoto snížení je souvislá s stupněm nesrovnalosti třífázové zátěže. Čím větší je nesrovnalost třífázové zátěže, tím více se sníží kapacita distribučního transformátoru.

Generování nulového sekvence proudu distribučním transformátorem: Když distribuční transformátor pracuje za podmínek nesrovnalé třífázové zátěže, vytváří nulovou sekvenci proudu, která se mění podle stupně nesrovnalosti třífázové zátěže. Čím větší je nesrovnalost, tím větší je nulový sekvence proudu.

Závěr

"Výkonová nesrovnalost fází" u indukčních motorů je komplexní problém, který zahrnuje mnoho faktorů. Rozumění jeho příčinám a rizikům je klíčové pro zajištění normálního fungování motoru a prodloužení jeho životnosti. Provedením vhodné údržby a implementací příslušných ochranných opatření lze efektivně snížit výskyt výkonových nesrovnalostí fází.