西瑪電機(jī)電源電壓不平衡對(duì)電機(jī)性能的影響。
內(nèi)容簡(jiǎn)介:當(dāng)西瑪交流電機(jī)商用頻率電源的負(fù)相分量與三相電壓系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間連接(至少是電機(jī)熱時(shí)間常數(shù))時(shí),如果電流超過正相分量的1%,則電機(jī)的允許輸出功率高于額定功率,這將是低的,電機(jī)就可能損壞。
對(duì)于西瑪三相電機(jī),三相電壓不平衡是一個(gè)普遍的問題,但是必須弄清三相電壓對(duì)電機(jī)性能的影響。今天西瑪電機(jī)技術(shù)人員參加了這個(gè)議題,交換了意見,并與大家分享。
電壓不均勻如何影響電機(jī)的性能?
●對(duì)電機(jī)電流的影響
不平衡電壓的負(fù)序分量在電機(jī)的氣隙中產(chǎn)生磁場(chǎng),不利于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向。如果電壓的負(fù)序分量很小,則通過繞組的電流可以比電壓平衡的電流大得多。由于通過轉(zhuǎn)子棒的電流的頻率大約是額定頻率的兩倍,轉(zhuǎn)子棒的電流擠壓效應(yīng)使得轉(zhuǎn)子繞組損耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于定子繞組損耗的增加。
當(dāng)電機(jī)在非平衡電壓下以額定速度運(yùn)行時(shí),電流不均勻性很大,大約是電壓不平衡的6到10倍。失速電流不均勻性與電壓不均勻性基本相同,但阻塞視場(chǎng)功率增加不大。
●對(duì)電機(jī)加熱性能的影響
如果西瑪電機(jī)在不平衡電壓下運(yùn)行,則由于電流和電壓的負(fù)序分量,定子損耗將增加,因此定子繞組的溫升將高于平衡電壓的情況。
電流擠壓效應(yīng)增加了轉(zhuǎn)子損耗的增加程度。
此外,電壓不平衡通常與正相分量的減小有關(guān),這增加了定子中正相分量的電流。
●對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的影響
當(dāng)電壓不平衡時(shí),西瑪電機(jī)的失速轉(zhuǎn)矩、最小轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩減小。如果電壓不平衡嚴(yán)重,電機(jī)將無法正常工作。
電壓不平衡與產(chǎn)生頻率為工頻兩倍的振動(dòng)轉(zhuǎn)矩有關(guān)。振蕩轉(zhuǎn)矩幅度的增加與電壓的正序分量和負(fù)序分量的乘積成線性關(guān)系。當(dāng)不平衡度fu=0.05時(shí),振動(dòng)扭矩的峰值在額定扭矩的25%以內(nèi)。如果振動(dòng)扭矩的臨界扭轉(zhuǎn)頻率接近于功率頻率的兩倍,則整個(gè)軸系統(tǒng)可能產(chǎn)生不可接受的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。
●影響電機(jī)的全負(fù)荷速度
當(dāng)西瑪電機(jī)在非平衡電壓下滿載時(shí),隨著轉(zhuǎn)子附加損耗的增加,滑移略有增加。
增加電機(jī)噪音和振動(dòng)
如果電壓(電流)不平衡增加,西瑪電機(jī)的噪聲和振動(dòng)可能增加。振動(dòng)可能損壞電機(jī)或整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
馬達(dá)正在低速運(yùn)轉(zhuǎn)以防止過熱。
當(dāng)西瑪交流電機(jī)商用頻率電源的負(fù)相分量與三相電壓系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間連接(至少是電機(jī)熱時(shí)間常數(shù))時(shí),如果電流超過正相分量的1%,則電機(jī)的允許輸出功率高于額定功率,這將是低的,電機(jī)就可能損壞。當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí),建議電壓不平衡不超過5%,不均勻度根據(jù)方程(1)確定。
在公式(1)中
Un-電源電壓下負(fù)序分量的均方根值。
上-電源電壓中正序分量的均方根值。
電壓不平衡率的計(jì)算
西瑪電機(jī)用戶可以使用方程(2)和(3)從三相電壓讀數(shù)容易地確定電壓不平衡率U(%)。我們將使用更大的這些作為評(píng)估結(jié)果。
在方程(2)和(3)中
Umax-三個(gè)電壓值_V_的最大值。
Umin-三個(gè)電壓值_V_的最小值。
三個(gè)電壓值_的平均值_
電壓不平衡(不平衡率)的計(jì)算實(shí)例
該電路的西瑪三相電壓測(cè)量分別為220V、215V、210V。計(jì)算三相電壓的不平衡率U(%)。
從標(biāo)題中給出的三相電壓值_我們知道:
●三相電壓值_的平均值為Up=(220+215+210)/3=215V。
●三個(gè)電壓值_的最大值和最小值_的絕對(duì)值和最大值均為5V。
●三相電壓不平衡率U=5/215×100%=2.33%。
經(jīng)過分析計(jì)算,三相電壓系統(tǒng)實(shí)際負(fù)序分量占正序分量的18%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于上述計(jì)算值。如果電壓不平衡率超過5%,則需要檢查西瑪電機(jī)電流的負(fù)序分量。
轉(zhuǎn)載請(qǐng)說明來自西安泰富西瑪電機(jī)(西安西瑪電機(jī)集團(tuán)股份有限公司)官方網(wǎng)站:http://yzchs.cn/zixun/dianjibaike329.html
電壓不均勻如何影響電機(jī)的性能?
●對(duì)電機(jī)電流的影響
不平衡電壓的負(fù)序分量在電機(jī)的氣隙中產(chǎn)生磁場(chǎng),不利于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向。如果電壓的負(fù)序分量很小,則通過繞組的電流可以比電壓平衡的電流大得多。由于通過轉(zhuǎn)子棒的電流的頻率大約是額定頻率的兩倍,轉(zhuǎn)子棒的電流擠壓效應(yīng)使得轉(zhuǎn)子繞組損耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于定子繞組損耗的增加。
當(dāng)電機(jī)在非平衡電壓下以額定速度運(yùn)行時(shí),電流不均勻性很大,大約是電壓不平衡的6到10倍。失速電流不均勻性與電壓不均勻性基本相同,但阻塞視場(chǎng)功率增加不大。
●對(duì)電機(jī)加熱性能的影響
如果西瑪電機(jī)在不平衡電壓下運(yùn)行,則由于電流和電壓的負(fù)序分量,定子損耗將增加,因此定子繞組的溫升將高于平衡電壓的情況。
電流擠壓效應(yīng)增加了轉(zhuǎn)子損耗的增加程度。
此外,電壓不平衡通常與正相分量的減小有關(guān),這增加了定子中正相分量的電流。
●對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的影響
當(dāng)電壓不平衡時(shí),西瑪電機(jī)的失速轉(zhuǎn)矩、最小轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩減小。如果電壓不平衡嚴(yán)重,電機(jī)將無法正常工作。
電壓不平衡與產(chǎn)生頻率為工頻兩倍的振動(dòng)轉(zhuǎn)矩有關(guān)。振蕩轉(zhuǎn)矩幅度的增加與電壓的正序分量和負(fù)序分量的乘積成線性關(guān)系。當(dāng)不平衡度fu=0.05時(shí),振動(dòng)扭矩的峰值在額定扭矩的25%以內(nèi)。如果振動(dòng)扭矩的臨界扭轉(zhuǎn)頻率接近于功率頻率的兩倍,則整個(gè)軸系統(tǒng)可能產(chǎn)生不可接受的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。
●影響電機(jī)的全負(fù)荷速度
當(dāng)西瑪電機(jī)在非平衡電壓下滿載時(shí),隨著轉(zhuǎn)子附加損耗的增加,滑移略有增加。
增加電機(jī)噪音和振動(dòng)
如果電壓(電流)不平衡增加,西瑪電機(jī)的噪聲和振動(dòng)可能增加。振動(dòng)可能損壞電機(jī)或整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
馬達(dá)正在低速運(yùn)轉(zhuǎn)以防止過熱。
當(dāng)西瑪交流電機(jī)商用頻率電源的負(fù)相分量與三相電壓系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間連接(至少是電機(jī)熱時(shí)間常數(shù))時(shí),如果電流超過正相分量的1%,則電機(jī)的允許輸出功率高于額定功率,這將是低的,電機(jī)就可能損壞。當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí),建議電壓不平衡不超過5%,不均勻度根據(jù)方程(1)確定。
在公式(1)中
Un-電源電壓下負(fù)序分量的均方根值。
上-電源電壓中正序分量的均方根值。
電壓不平衡率的計(jì)算
西瑪電機(jī)用戶可以使用方程(2)和(3)從三相電壓讀數(shù)容易地確定電壓不平衡率U(%)。我們將使用更大的這些作為評(píng)估結(jié)果。
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Umax-三個(gè)電壓值_V_的最大值。
Umin-三個(gè)電壓值_V_的最小值。
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●三個(gè)電壓值_的最大值和最小值_的絕對(duì)值和最大值均為5V。
●三相電壓不平衡率U=5/215×100%=2.33%。
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