Effektkvalitetens inverkan på driften av elmotorer
Ett av huvudvillkoren för att säkerställa normal drift av elmotorer är deras strömförsörjning, vars parametrar uppfyller vissa krav på dess kvalitet.
Huvudsaken strömkvalitetsindikatorer (PQI) relaterade till parametrar som frekvens- och spänningsavvikelser, spänningsfluktuationer, icke-sinusformad och spänningsobalans. För att undvika långvariga störningar av den normala driften av elektriska motorer bör de viktigaste PQE:erna inte överstiga sina normala värden, men i nödlägen - utanför vissa maximivärden. Tänk på hur strömkvalitetsindikatorer påverkar prestanda hos elmotorer.
Tillförlitligheten och hållbarheten hos elmotorer påverkas i hög grad av deras termiska förhållanden. Så för induktions- och synkronmotorer beror effekten av spänningsavvikelse på deras termiska förhållanden också på motorbelastningen.Att driva elmotorer med låg spänning leder till överhettning av isoleringen och kan orsaka skador. Faktum är att när spänningen faller inom normala gränser (+ 10%), ökar rotor- och statorströmmarna med i genomsnitt 14 respektive 10%.
Med en betydande belastning på asynkronmotorer leder spänningsavvikelser till en betydande minskning av dess livslängd. När motorströmmen ökar uppstår en mer intensiv åldring av isoleringen. Med negativa motorspänningsavvikelser på 10 % och nominell belastning av induktionsmotorn reduceras dess livslängd med hälften.
När nätspänningen avviker ändras den reaktiva effekten hos synkronmotorer, vilket är viktigt när man använder synkronmotorer för reaktiv effektkompensation. Detta gäller helt för kondensorenheter. Med otillräcklig reaktiv effekt som genereras i nätverket av synkrona motorer, är det nödvändigt att dessutom använda kondensatorbanker, vilket minskar kraftsystemets tillförlitlighet genom att öka antalet systemelement.
Spänningsfluktuationer, såväl som spänningsfluktuationer, har en negativ effekt på driften av elmotorer. Den elektriska ventildriften är mycket känslig för avvikelser i matningsnätets spänning, eftersom förändringen i den korrigerade spänningen leder till en förändring av motorernas rotationshastighet.
I företag med egna värmekraftverk leder fluktuationer i spänningsamplituden och fasen till följd av spänningsfluktuationer till fluktuationer i det elektromagnetiska momentet, aktiva och reaktiva kraften hos generatorerna, vilket negativt påverkar stabiliteten hos stationen som helhet och därför dess funktionella tillförlitlighet.
Icke-sinusformade lägen har en märkbar effekt på tillförlitligheten hos elmotorer. Detta beror på det faktum att i närvaro av högre övertoner i spänningskurvan sker åldringsprocessen av isoleringen mer intensivt än i fallet med elektrisk utrustning som arbetar med sinusformad spänning. Så, till exempel, med en icke-sinusformad koefficient på 5%, efter två års drift, ökar tangenten för kondensatorernas dielektriska förlustvinkel med 2 gånger.
Spänningsobalans påverkar driften och livslängden för asynkronmotorer negativt. En spänningsobalans på 1% orsakar således en betydande obalans av strömmar i lindningarna (upp till 9%). Negativ sekvens strömmar överlagras på positiv sekvens strömmar och orsakar ytterligare uppvärmning av statorn och rotorn, vilket resulterar i accelererad åldring av isoleringen och minskning av tillgänglig motoreffekt. Det är känt att med en spänningsobalans på 4% minskar livslängden för en induktionsmotor som arbetar med nominell belastning med cirka 2 gånger; med en spänningsobalans på 5 % reduceras den tillgängliga effekten hos induktionsmotorn med 5 - 10 %.
Magnetfältet för strömmarna i omvänd sekvens av statorn i synkrona maskiner inducerar betydande virvelströmmar i rotorns massiva metalldelar, vilket orsakar ökad uppvärmning av rotorn och vibrationer i den roterande delen av maskinen. Vibrationer kan vara farliga för maskinkonstruktionen om det finns betydande obalanser.
Uppvärmning av excitationslindningen hos en synkronmotor på grund av ytterligare spänningsobalansförluster leder till behovet av att minska excitationsströmmen, samtidigt som den reaktiva effekten som tillförs av synkronmotorn till nätverket minskas.
Kireeva E.A.