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西瑪電機電源電壓不平衡對電機性能的影響。

內容簡介:當西瑪交流電機商用頻率電源的負相分量與三相電壓系統長時間連接(至少是電機熱時間常數)時,如果電流超過正相分量的1%,則電機的允許輸出功率高于額定功率,這將是低的,電機就可能損壞。
對于西瑪三相電機,三相電壓不平衡是一個普遍的問題,但是必須弄清三相電壓對電機性能的影響。今天西瑪電機技術人員參加了這個議題,交換了意見,并與大家分享。
西瑪電機電源電壓不平衡對電機性能的影響。
電壓不均勻如何影響電機的性能?

●對電機電流的影響

不平衡電壓的負序分量在電機的氣隙中產生磁場,不利于轉子的轉向。如果電壓的負序分量很小,則通過繞組的電流可以比電壓平衡的電流大得多。由于通過轉子棒的電流的頻率大約是額定頻率的兩倍,轉子棒的電流擠壓效應使得轉子繞組損耗遠遠大于定子繞組損耗的增加。

當電機在非平衡電壓下以額定速度運行時,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,但阻塞視場功率增加不大。

●對電機加熱性能的影響

如果西瑪電機在不平衡電壓下運行,則由于電流和電壓的負序分量,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。

電流擠壓效應增加了轉子損耗的增加程度。

此外,電壓不平衡通常與正相分量的減小有關,這增加了定子中正相分量的電流。

●對電機轉矩的影響

當電壓不平衡時,西瑪電機的失速轉矩、最小轉矩和最大轉矩減小。如果電壓不平衡嚴重,電機將無法正常工作。

電壓不平衡與產生頻率為工頻兩倍的振動轉矩有關。振蕩轉矩幅度的增加與電壓的正序分量和負序分量的乘積成線性關系。當不平衡度fu=0.05時,振動扭矩的峰值在額定扭矩的25%以內。如果振動扭矩的臨界扭轉頻率接近于功率頻率的兩倍,則整個軸系統可能產生不可接受的扭轉振動。

●影響電機的全負荷速度

當西瑪電機在非平衡電壓下滿載時,隨著轉子附加損耗的增加,滑移略有增加。

增加電機噪音和振動

如果電壓(電流)不平衡增加,西瑪電機的噪聲和振動可能增加。振動可能損壞電機或整個驅動系統。

馬達正在低速運轉以防止過熱。

當西瑪交流電機商用頻率電源的負相分量與三相電壓系統長時間連接(至少是電機熱時間常數)時,如果電流超過正相分量的1%,則電機的允許輸出功率高于額定功率,這將是低的,電機就可能損壞。當電機旋轉時,建議電壓不平衡不超過5%,不均勻度根據方程(1)確定。

在公式(1)中

Un-電源電壓下負序分量的均方根值。

上-電源電壓中正序分量的均方根值。

電壓不平衡率的計算

西瑪電機用戶可以使用方程(2)和(3)從三相電壓讀數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估結果。

在方程(2)和(3)中

Umax-三個電壓值_V_的最大值。

Umin-三個電壓值_V_的最小值。

三個電壓值_的平均值_

電壓不平衡(不平衡率)的計算實例

該電路的西瑪三相電壓測量分別為220V、215V、210V。計算三相電壓的不平衡率U(%)。

從標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。

●三個電壓值_的最大值和最小值_的絕對值和最大值均為5V。

●三相電壓不平衡率U=5/215×100%=2.33%。

經過分析計算,三相電壓系統實際負序分量占正序分量的18%,遠遠高于上述計算值。如果電壓不平衡率超過5%,則需要檢查西瑪電機電流的負序分量。


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