Hva er en "faseubalansfeil" i en induksjonsmotor?

Definisjon av ubalansert fasefeil

I en induksjonsmotor refererer "faseubalansfeil" vanligvis til situasjonen der amplituden av tre-fase strømmer (eller spenninger) er ulik, og forskjellen i amplitud overgår den angitte grensen. Ideelt sett burde størrelsen på de tre-fase spenningsvektorene være like og organisert i rekkefølge A, B, C, med en vinkel på 2π/3 mellom hver par. På grunn av ulike faktorer som påvirker den faktiske drift, kan denne balanserte tilstanden bli brutt, noe som fører til faseubalans.

Årsaker til faseubalansfeil

Ubalansert tre-fase spenning: Hvis tre-fase spenningen er ubalansert, vil det oppstå motstrøm og motsatt magnetfelt i motoren, som genererer en stor motsatt dreiemoment, som fører til ubalans i fordelingen av tre-fase strømmer i motoren og øker strømmen i én fasevinding.

Overbelastning: Under drift i overbelasted tilstand, spesielt under oppstart, øker strømmen i stator og rotor i motoren, noe som fører til varmproduksjon. Hvis dette vedvarer i en litt lengre periode, er det sannsynlig at det vil føre til ubalans i vindingsstrømmer.

Feil i stator- og rotorvindingene til motoren: Når statorvinding har kortslutning mellom spoler, lokalt jording eller åpen krets, vil det føre til unormalt høy strøm i en fase eller to røtter av rotorvinding, noe som resulterer i alvorlig ubalans i tre-fase strøm.

Uakseptabel drift og vedlikehold av personell: Operatører utfører ikke regelmessig inspeksjon og vedlikehold av elektrisk utstyr, noe som fører til menneskeskapt lekkasje eller fasetap i elektrisk utstyr.

Farepotensialet av faseubalansfeil

Økt linjetap av elektrisk energi: I et tre-fase fire-lednings strømningsnettverk, når strøm går gjennom ledningsledere, er tap av elektrisk energi uunngåelig på grunn av tilstedeværelse av impedans, og disse tapene er direkte proporsjonale med kvadratet av strømmen som flyter. Når lavspenningsnett gir strøm i en tre-fase fire-lednings konfigurasjon, er ubalans i tre-fase belastning uunngåelig på grunn av tilstedeværelse av enefasebelastning. Under ubalansert drift av tre-fase belastning bærer nøytral-lederen også strøm. Dette fører ikke bare til tap i faselederne, men også til tap i nøytral-lederen, noe som øker linjetapene i strømnettet.

Økt energitap i distribusjonstransformatorer: Distribusjonstransformatorer er hovedstrømforsyningutstyr i lavspenningsnett. Ved drift under ubalansert tre-fase belastning vil det føre til økt tap i distribusjonstransformatorer.

Reduksjon i kapasiteten til distribusjonstransformator: Når en distribusjonstransformator designes, er dens vindingsstruktur designet for balansert belastningsdrift, med vindingsytelse generelt lik og like kapasiteter for hver fase. Den maksimale tillatte kapasiteten til distribusjonstransformator er begrenset av den nominelle kapasiteten for hver fase. Hvis distribusjonstransformatoren drifter under ubalansert tre-fase belastning, vil den lettest belasted fasen ha overskuddskapasitet, noe som fører til reduksjon i transformatorens utdata. Omfanget av denne reduksjonen er relatert til graden av ubalans i tre-fase belastning. Jo større ubalans i tre-fase belastning, jo mer reduseres kapasiteten til distribusjonstransformator.

Nullsekvensstrøm generert av distribusjonstransformator: Når distribusjonstransformatoren drifter under ubalansert tre-fase belastning, vil den generere nullsekvensstrøm, som vil variere med graden av ubalans i tre-fase belastning. Jo større ubalans, jo større nullsekvensstrøm.

Konklusjon

"Faseubalansfeil" i induksjonsmotorer er et komplekst problem som involverer flere faktorer. Å forstå årsakene og farepotensialet er avgjørende for å sikre normal drift av motoren og forlenge dens levetid. Ved å implementere rimelig vedlikehold og passende beskyttelsesforanstaltninger, kan forekomsten av faseubalansfeil effektivt reduseres.