Vad är en "fasobalansfel" i en induktionsmotor?

Definition av obalanserad fasfel

I en induktionsmotor refererar "fasobalansfel" vanligtvis till situationen där amplituden för trefasströmmar (eller spänningar) är inkonsekvent, och skillnaden i amplitud överstiger den angivna gränsen. Idealiskt sett bör storleken på de trefasiga spänningsvektorerna vara lika och ordnas i ordningen A, B, C, med en vinkel på 2π/3 mellan varje par. På grund av olika faktorer som påverkar den faktiska drift kan dock denna balanserade tillstånd brytas, vilket leder till fasobalans.

Orsak till obalanserat fasfel

Obalanserad trefasig spänning: Om den trefasiga spänningen är obalanserad, kommer det att finnas en omvänd ström och ett omvänt magnetfält i motorn, vilket genererar en stor omvänd dragkraft, vilket orsakar en obalans i fördelningen av trefasiga strömmar i motorn och ökar strömmen i en faslänk.

Överbelastning: När man opererar under överbelastningsförhållanden, särskilt vid start, ökar strömmen i statorn och roteraren i motorn, vilket orsakar uppvärmning. Om detta fortsätter i en något längre tid, är det mycket troligt att det resulterar i en obalans av länkströmmar.

Fasläcks- och rotorlänkfel i motorn: När statorlänken har kortslutning mellan varv, lokala jordkopplingar eller öppna kretsar, kommer det att orsaka för hög ström i en eller två faslänkar av rotorlänken, vilket leder till allvarlig obalans av trefasig ström.

Oegentlig drift och underhåll av personal: Driftspersonal misslyckas med att regelbundet inspektera och underhålla elektrisk utrustning, vilket leder till mänskligt orsakade läckor eller fasförlust i elektrisk utrustning.

Risker med obalanserade fasfel

Ökad linjeförlust av elektrisk energi: I ett trefasigt fyrrädsligt elnät, när ström flödar genom ledningsledare, är elektriska energiförluster oundvikliga på grund av impedansen, och dessa förluster är direkt proportionella till kvadraten av den flödande strömmen. När lågspänningsnätet levererar energi i en trefasig fyrrädslig konfiguration, är obalanser i trefasiga belastningar oundvikliga på grund av ensidiga belastningar. Under obalanserad drift av trefasiga belastningar, bär nollledaren också ström. Detta resulterar inte bara i förluster i fasledarna utan orsakar också förluster i nollledaren, vilket leder till ökade linjeförluster i elnätet.

Ökad energiförlust i distributionsomvandlare: Distributionsomvandlare är huvudutrustningen för elleverans i lågspänningsnät. När de fungerar under obalanserade trefasiga belastningsförhållanden, leder det till en ökning av förlusterna i distributionsomvandlaren.

Minskning av distributionsomvandlarens kapacitet: När en distributionsomvandlare utformas, är dess länkstruktur utformad för balanserade belastningsdriftsförhållanden, med länkprestanda generellt lika och lika nominell kapacitet för varje fas. Den maximala tillåtna kapaciteten för distributionsomvandlaren begränsas av den nominella kapaciteten för varje fas. Om distributionsomvandlaren fungerar under obalanserade trefasiga belastningsförhållanden, kommer den lättare belastade fasen att ha överskotts-kapacitet, vilket leder till en minskning av omvandlarens utdata. Måttet på denna minskning är relaterat till graden av obalans i trefasiga belastningar. Ju större obalans i trefasiga belastningar, desto mer minskas distributionsomvandlarens kapacitet.

Nollsekvensström genererad av distributionsomvandlare: När distributionsomvandlaren fungerar under obalanserade trefasiga belastningsförhållanden, genererar den nollsekvensström, vilken varierar med graden av obalans i trefasiga belastningar. Ju större obalans, desto större blir nollsekvensströmmen.

Slutsats

"Fasobalansfel" i induktionsmotorn är ett komplext problem som involverar flera faktorer. Att förstå dess orsaker och risker är avgörande för att säkerställa normal drift av motorn och förlänga dess livslängd. Genom att genomföra rimligt underhåll och lämpliga skyddsåtgärder kan inträdet av fasobalansfel effektivt minskas.