چه چیزی "خطای عدم تعادل فاز" در موتور القایی است

تعریف خطای عدم توازن فاز

در موتور القایی، "خطای عدم توازن فاز" معمولاً به وضعیت اشاره دارد که دامنه جریان‌های سه‌فاز (یا ولتاژ) همخوان نیست و اختلاف دامنه از محدوده مشخص شده بیشتر است. در شرایط ایده‌آل، اندازه بردارهای ولتاژ سه‌فاز باید مساوی باشد و به ترتیب A، B، C مرتب شوند، با زاویه 2π/3 بین هر جفت. اما به دلیل عوامل مختلف تأثیرگذار در عملیات واقعی، این حالت متعادل ممکن است بشکند و منجر به عدم توازن فاز شود.

علت‌های خطای عدم توازن فاز

ولتاژ سه‌فاز نامتوازن: اگر ولتاژ سه‌فاز نامتوازن باشد، جریان معکوس و میدان مغناطیسی معکوس در موتور ایجاد می‌شود که گشتاور معکوس بزرگی را تولید می‌کند، منجر به عدم توازن در توزیع جریان‌های سه‌فاز در موتور و افزایش جریان در یک پیچه فاز می‌شود.

افزایش بار: در مواقع عملکرد تحت بار بیش از حد، به ویژه در زمان روشن شدن، جریان در ستاره و روتور موتور افزایش می‌یابد و گرم شدن ایجاد می‌شود. اگر این حالت برای مدت طولانی‌تری ادامه یابد، بسیار محتمل است که منجر به عدم توازن جریان‌های پیچه شود.

خرابی پیچه‌های ستاره و روتور موتور: وقتی پیچه ستاره دارای خرابی میان‌پیچه، زمین‌شدن محلی یا قطع باز شود، این باعث می‌شود که جریان بیش از حد در یک یا دو پیچه روتور ایجاد شود و منجر به عدم توازن شدید جریان سه‌فاز شود.

عملکرد و نگهداری نادرست توسط کارکنان: اپراتورها با دقت منظم گزارش و نگهداری تجهیزات الکتریکی را انجام نمی‌دهند، که منجر به تечقیف یا از دست دادن فاز توسط انسان در تجهیزات الکتریکی می‌شود.

خطرات خطای عدم توازن فاز

افزایش ضایعات خطی انرژی الکتریکی: در شبکه تأمین انرژی چهارسیم سه‌فاز، هنگامی که جریان از طریق رسانه‌های خطی می‌گذرد، ضایعات انرژی الکتریکی به دلیل وجود مقاومت داخلی اجتناب‌ناپذیر است و این ضایعات مستقیماً متناسب با مجذور جریان گذرنده است. هنگامی که شبکه پایین‌ولتا در پیکربندی چهارسیم سه‌فاز تأمین انرژی می‌کند، عدم توازن بار سه‌فاز به دلیل وجود بار یک‌فاز اجتناب‌ناپذیر است. در عملیات نامتوازن بار سه‌فاز، خط میانی نیز جریان می‌برد. این نه تنها منجر به ضایعات در رسانه‌های فازی می‌شود بلکه ضایعات در خط میانی را نیز ایجاد می‌کند، بنابراین ضایعات خطی در شبکه توزیع را افزایش می‌دهد.

افزایش ضایعات در ترانسفورماتورهای توزیع: ترانسفورماتورهای توزیع تجهیزات اصلی تأمین انرژی در شبکه پایین‌ولتا هستند. هنگامی که تحت شرایط بار سه‌فاز نامتوازن عمل می‌کنند، این منجر به افزایش ضایعات ترانسفورماتورهای توزیع می‌شود.

کاهش ظرفیت ترانسفورماتورهای توزیع: در طراحی ترانسفورماتورهای توزیع، ساختار پیچه آنها برای شرایط عملکرد بار متعادل طراحی شده است، با عملکرد عموماً یکسان و ظرفیت اسمی مساوی برای هر فاز. ظرفیت حداکثر مجاز ترانسفورماتور توزیع محدود به ظرفیت اسمی هر فاز است. اگر ترانسفورماتور توزیع تحت شرایط بار سه‌فاز نامتوازن عمل کند، فاز با بار کمتر ظرفیت اضافی خواهد داشت که منجر به کاهش خروجی ترانسفورماتور می‌شود. میزان این کاهش مرتبط با میزان عدم توازن بار سه‌فاز است. هرچه عدم توازن بار سه‌فاز بیشتر باشد، ظرفیت ترانسفورماتور توزیع کاهش بیشتری خواهد داشت.

جریان صفر-ترتیبی تولید شده توسط ترانسفورماتورهای توزیع: هنگامی که ترانسفورماتورهای توزیع تحت شرایط بار سه‌فاز نامتوازن عمل می‌کنند، جریان صفر-ترتیبی تولید می‌کنند که با میزان عدم توازن بار سه‌فاز متغیر است. هرچه عدم توازن بیشتر باشد، جریان صفر-ترتیبی بزرگتر خواهد بود.

نتیجه‌گیری

"خطای عدم توازن فاز" در موتورهای القایی یک موضوع پیچیده شامل عوامل چندگانه است. درک علل و خطرات آن برای تضمین عملکرد طبیعی موتور و تمدید عمر مفید آن حیاتی است. با اجرای نگهداری مناسب و اقدامات محافظتی مناسب، می‌توان رخداد خطاها را مؤثرآ کاهش داد.