Hvad er en "faseubalanceret fejl" i en induktionsmotor?

Definition af uafbalanceret fasefejl

I en induktionsmotor refererer "faseuafbalanceringsfejl" normalt til situationen, hvor amplituden af tre-fase strøm (eller spænding) er inkonsistent, og forskellen i amplituden overstiger den angivne grænse. Ideelt set skulle størrelsen af de tre fase-spændingsvektorer være ens og placeret i rækkefølgen A, B, C, med en vinkel på 2π/3 mellem hvert par. På grund af forskellige faktorer, der påvirker den faktiske drift, kan denne balance dog blive brudt, hvilket fører til faseuafbalancering.

Årsager til uafbalanceret fasefejl

Uafbalanceret tre-fase spænding: Hvis tre-fase spændingen er uafbalanceret, vil der opstå en modsatretted strøm og en modsatretted magnetfelt i motoren, som genererer en stor modsatretted drejningsmoment, hvilket fører til en uafbalanceret fordeling af tre-fase strømme i motoren og øger strømmen i én fasevinding.

Overbelastning: Når der drives under overbelastning, især ved start, øges strømmen i stator- og rotor-vindingerne i motoren, hvilket skaber varme. Hvis dette fortsætter i en smule tid, er det meget sandsynligt, at det resulterer i en uafbalanceret fordeling af vindingsstrømme.

Fejl i stator- og rotor-vindingerne i motoren: Når statorvindingen har mellemvindingsshortcircuit, lokale jordforbindelser eller åbne circuit, vil det føre til for høj strøm i en fase eller to rødder af rotorvindingen, hvilket resulterer i en alvorlig uafbalanceret tre-fase strøm.

Ukorrekt drift og vedligeholdelse af personale: Operatører undlader at regelmæssigt inspicere og vedligeholde elektrisk udstyr, hvilket fører til menneskeskabte ledben eller fase tab i elektrisk udstyr.

Farerne ved uafbalancerede fasefejl

Øget linjetab af elektrisk energi: I et tre-fase fire-tråd strømforsyningsnetværk, når strøm flyder gennem linjeledninger, er tab af elektrisk energi uundgåelige på grund af impedansens tilstedeværelse, og disse tab er direkte proportionale med kvadratet af den flydende strøm. Når lavspændingsnettet leverer strøm i en tre-fase fire-tråd konfiguration, er uafbalancering af tre-fase belastninger uundgåelige på grund af tilstedeværelsen af enefase belastninger. Under uafbalanceret drift af tre-fase belastninger bærer neutralledningen også strøm. Dette fører ikke kun til tab i faseledninger, men også til tab i neutralledningen, hvilket øger linjetabene i strømnætten.

Øget energitab i distributions-transformatorer: Distributions-transformatorer er det primære strømforsyningsudstyr i lavspændingsnettet. Når de kører under uafbalancerede tre-fase belastningsforhold, vil det føre til en øgning i distributions-transformator-tab.

Nedsættelse af distributions-transformator-kapacitet: Når en distributions-transformator designes, er dens vindingsstruktur designet til at fungere under afbalancerede belastningsforhold, med vindingsyde, der generelt er ensartet, og lige rated kapaciteter for hver fase. Den maksimale tilladte kapacitet for distributions-transformatoren er begrænset af den rated kapacitet for hver fase. Hvis distributions-transformatoren kører under uafbalancerede tre-fase belastningsforhold, vil den lettere belasted fase have overskuds kapacitet, hvilket fører til en nedsættelse af transformatorens output. Omfanget af denne nedsættelse er relateret til graden af uafbalancering i tre-fase belastningen. Jo større uafbalancering i tre-fase belastningen, jo mere nedsættes kapaciteten for distributions-transformatoren.

Genereret nul-sekvens-strøm fra distributions-transformator: Når distributions-transformatoren kører under uafbalancerede tre-fase belastningsforhold, vil den generere nul-sekvens-strøm, som vil variere med graden af uafbalancering i tre-fase belastningen. Jo større uafbalancering, jo større er nul-sekvens-strømmen.

Konklusion

"Faseuafbalanceringsfejl" i induktionsmotorer er et komplekst emne, der involverer flere faktorer. At forstå dets årsager og farer er afgørende for at sikre den normale drift af motoren og forlænge dens levetid. Ved at implementere rimeligt vedligeholdelse og passende beskyttelsesforanstaltninger kan forekomsten af faseuafbalanceringsfejl effektivt reduceres.