چه چیزی به عنوان "خطای عدم تعادل فاز" در موتور القایی شناخته می‌شود
تعریف خطا نامتعادل فاز
در موتور القایی، "خطای نامتعادل فاز" معمولاً به وضعیتی اشاره دارد که دامنه جریان‌های سه‌فاز (یا ولتاژ) متفاوت است و تفاوت در دامنه بیش از محدوده مشخص شده باشد. ایده‌آل‌ترین حالت آن است که اندازه بردارهای ولتاژ سه‌فاز برابر باشد و به ترتیب A، B، C مرتب شده باشند و زاویه ۲π/۳ بین هر جفت وجود داشته باشد. اما به دلیل عوامل مختلف تأثیرگذار در عمل، این حالت تعادل ممکن است مختل شود و منجر به نامتعادلی فاز شود.
دلایل خطای نامتعادل فاز
ولتاژ سه‌فاز نامتعادل: اگر ولتاژ سه‌فاز نامتعادل باشد، جریان معکوس و میدان مغناطیسی معکوس در موتور ایجاد می‌شود که گشتاور معکوس بزرگی را تولید می‌کند و منجر به نامتعادلی در توزیع جریان‌های سه‌فاز در موتور و افزایش جریان در یک پیچه فاز می‌شود.
بیش‌باری: زمانی که تحت شرایط بیش‌باری عمل می‌کند، به ویژه در هنگام روشن شدن، جریان در استاتور و روتر موتور افزایش می‌یابد و گرمایی ایجاد می‌کند. اگر این وضعیت برای مدت کوتاهی ادامه داشته باشد، بسیار محتمل است که منجر به نامتعادلی در جریان‌های پیچه شود.
خظا در پیچه‌های استاتور و روتر موتور: زمانی که پیچه استاتور دارای کوتاه‌شدن میان دورها، زمین‌گیری محلی یا قطع باشد، جریان بیش از حد در یک فاز یا دو پیچه روتر ایجاد می‌شود که منجر به نامتعادلی شدید جریان سه‌فاز می‌گردد.
عملکرد و نگهداری نادرست توسط کارکنان: عملکنندگان نتوانند بازرسی و نگهداری منظم تجهیزات الکتریکی را انجام دهند که منجر به نشت یا از دست دادن یک فاز در تجهیزات الکتریکی به دلیل عوامل انسانی می‌شود.
مزاحمت‌های ناشی از خطاهای نامتعادل فاز
افزایش ضایعات خطی انرژی الکتریکی: در شبکه تأمین توان سه‌فاز چهار‌سیمی، هنگامی که جریان از طریق سیم‌های خط عبور می‌کند، ضایعات انرژی الکتریکی به دلیل وجود امپدانس غیرقابل اجتناب است و این ضایعات مستقیماً با مجذور جریان عبوری متناسب است. هنگامی که شبکه کم‌ولتاژ به صورت سه‌فاز چهار‌سیمی تأمین توان می‌کند، نامتعادلی بارهای سه‌فاز به دلیل وجود بارهای یک‌فاز غیرقابل اجتناب است. در زمان عملکرد نامتعادل بارهای سه‌فاز، خط نیترال نیز جریان می‌برد. این نه تنها منجر به ضایعات در سیم‌های فاز می‌شود بلکه منجر به ضایعات در خط نیترال نیز می‌گردد و بنابراین ضایعات خطی در شبکه توان را افزایش می‌دهد.
افزایش ضایعات در ترانسفورماتورهای توزیع: ترانسفورماتورهای توزیع تجهیزات اصلی تأمین توان در شبکه کم‌ولتاژ هستند. هنگامی که تحت شرایط بار سه‌فاز نامتعادل عمل می‌کنند، منجر به افزایش ضایعات ترانسفورماتورهای توزیع می‌شوند.
کاهش ظرفیت ترانسفورماتورهای توزیع: زمانی که ترانسفورماتور توزیع طراحی می‌شود، ساختار پیچه‌های آن برای شرایط عملکرد بار متعادل طراحی شده است و عملکرد پیچه‌ها عموماً یکسان و ظرفیت اسمی هر فاز برابر است. ظرفیت مجاز ماکزیمم ترانسفورماتور توزیع توسط ظرفیت اسمی هر فاز محدود می‌شود. اگر ترانسفورماتور توزیع تحت شرایط بار سه‌فاز نامتعادل عمل کند، فاز با بار کمتر ظرفیت اضافی خواهد داشت که منجر به کاهش خروجی ترانسفورماتور می‌شود. میزان این کاهش مرتبط با درجه نامتعادلی بار سه‌فاز است. هرچه نامتعادلی بار سه‌فاز بیشتر باشد، ظرفیت ترانسفورماتور توزیع بیشتر کاهش می‌یابد.
جریان صفر تولید شده توسط ترانسفورماتور توزیع: هنگامی که ترانسفورماتور توزیع تحت شرایط بار سه‌فاز نامتعادل عمل می‌کند، جریان صفر تولید می‌کند که با درجه نامتعادلی بار سه‌فاز متفاوت است. هرچه نامتعادلی بیشتر باشد، جریان صفر بزرگتر خواهد بود.
نتیجه‌گیری
"خطای نامتعادل فاز" در موتورهای القایی یک مسئله پیچیده است که شامل عوامل متعددی است. درک دلایل و مزاحمت‌های آن برای تضمین عملکرد عادی موتور و افزایش طول عمر آن بسیار مهم است. با اجرای نگهداری مناسب و اقدامات محافظتی مناسب، می‌توان رخداد خطاهای نامتعادل فاز را به طور موثر کاهش داد.
