Що таке «незбалансування фаз» в асинхронному двигуні

Визначення незрівноважної фазової аварії

У індукційному двигуні "фазова незрівноважна аварія" зазвичай вказує на ситуацію, коли амплітуда струмів (або напруг) у трьох фазах неоднакова, і різниця в амплітудах перевищує встановлений діапазон. Ідеально, розміри векторів напруг у трьох фазах мають бути однаковими і розташовані в порядку A, B, C, з кутом 2π/3 між кожними двома. Однак через різні фактори, що впливають на реальну роботу, цей зрівноважений стан може бути порушений, що призводить до фазової незрівноваги.

Причини незрівноважної фазової аварії

Незрівноважна трифазна напруга: Якщо трифазна напруга незрівноважна, у двигуні виникає протилежний струм і протилежне магнітне поле, що генерує великий протилежний момент, що призводить до незрівноваженого розподілу струмів у трьох фазах двигуна і збільшує струм у одній фазі обмотки.

Перевантаження: При роботі в умовах перевантаження, особливо під час запуску, струми в статорі і роторі двигуна зростають, що призводить до нагрівання. Якщо це триває трохи довше, це дуже ймовірно призведе до незрівноваженості струмів у обмотках.

Аварії обмоток статора і ротора двигуна: Коли в обмотці статора виникає коротке замикання між витками, локальне заземлення або відкритий контур, це призводить до надмірного струму в одній фазі або двох витках обмотки ротора, що призводить до серйозної незрівноважності струмів у трьох фазах.

Неправильна експлуатація та обслуговування персоналом: Оператори не проводять регулярних перевірок та обслуговування електрообладнання, що призводить до людсько-спричиненої витечки або втрати фази в електрообладнанні.

Шкода від незрівноважних фазових аварій

Збільшення втрат електроенергії в лініях: У мережі з чотирма провідниками для трьохфазного живлення, коли струм проходить через лінійні провідники, втрати електроенергії неминучі через наявність імпедансу, і ці втрати прямо пропорційні квадрату струму, що проходить. Під час живлення низьковольтної мережі в конфігурації трьох фаз і чотирьох провідників, незрівноважність навантажень у трьох фазах неминуча через наявність однофазних навантажень. Під час незрівноважної роботи трьохфазних навантажень, нейтральний провід також несе струм. Це не лише призводить до втрат у фазових провідниках, але й втрат у нейтральному провіднику, що призводить до збільшення втрат в електромережі.

Збільшення втрат енергії в розподільчих трансформаторах: Розподільні трансформатори є основним обладнанням для живлення в низьковольтній мережі. При роботі в умовах незрівноважного трифазного навантаження, це призведе до збільшення втрат розподільних трансформаторів.

Зменшення ємності розподільних трансформаторів: При проектуванні розподільних трансформаторів, їхня обмотка спроектована для роботи в умовах зрівноваженого навантаження, з загальною продуктивністю обмоток і однаковою номінальною ємністю для кожної фази. Максимальна допустима ємність розподільних трансформаторів обмежена номінальною ємністю кожної фази. Якщо розподільний трансформатор працює в умовах незрівноваженого трифазного навантаження, фаза з меншим навантаженням матиме надлишкову ємність, що призведе до зменшення виводу трансформатора. Ступінь цього зменшення пов'язана з ступенем незрівноважності трифазного навантаження. Чим більша незрівноважність трифазного навантаження, тим більше зменшується ємність розподільних трансформаторів.

Нульовий струм, генерований розподільним трансформатором: Коли розподільний трансформатор працює в умовах незрівноважного трифазного навантаження, він генерує нульовий струм, який змінюється відповідно до ступеня незрівноважності трифазного навантаження. Чим більша незрівноважність, тим більший нульовий струм.

Висновок

"Фазова незрівноважна аварія" в індукційних двигунах — це складне питання, що включає багато факторів. Розуміння її причин та шкідливих наслідків важливе для забезпечення нормальної роботи двигуна та продовження його терміну служби. Реалізація раціонального обслуговування та відповідних захисних заходів може ефективно знизити виникнення фазових незрівноважних аварій.