0.Увод
Струја празног хода и губитак трофазног асинхроног мотора кавезног типа су важни параметри који одражавају ефикасност и електричне перформансе мотора.Они су индикатори података који се могу директно мерити на месту употребе након што је мотор произведен и поправљен.У одређеној мери одражава основне компоненте мотора – Ниво процеса пројектовања и квалитет производње статора и ротора, струја празног хода директно утиче на фактор снаге мотора;губитак у празном ходу је уско повезан са ефикасношћу мотора и најинтуитивнији је тест за прелиминарну процену перформанси мотора пре него што се мотор званично пусти у рад.
1.Фактори који утичу на струју празног хода и губитак мотора
Струја празног хода трофазног асинхроног мотора типа веверице углавном укључује струју побуде и активну струју у празном ходу, од чега је око 90% струја побуде, која се користи за стварање ротирајућег магнетног поља и сматра се реактивном струјом, која утиче на фактор снаге ЦОСφ мотора.Његова величина је повезана са напоном терминала мотора и густином магнетног флукса дизајна гвозденог језгра;током пројектовања, ако је густина магнетног флукса одабрана превисока или је напон већи од називног напона када мотор ради, гвоздено језгро ће бити засићено, струја побуде ће се значајно повећати, а одговарајућа празна струја оптерећења је велика а фактор снаге је низак, тако да је губитак без оптерећења велики.Остатак10%је активна струја, која се користи за различите губитке снаге током рада без оптерећења и утиче на ефикасност мотора.За мотор са фиксним попречним пресеком намотаја, струја празног хода мотора је велика, активна струја дозвољена да тече ће бити смањена, а капацитет оптерећења мотора ће бити смањен.Струја празног хода трофазног асинхроног мотора кавезног типа је генерално30% до 70% називне струје, а губитак је 3% до 8% називне снаге.Међу њима, губитак бакра код мотора мале снаге чини већи удео, а губитак гвожђа код мотора велике снаге чини већи удео.виши.Губитак без оптерећења код мотора велике величине оквира је углавном губитак језгра, који се састоји од губитка хистерезе и губитка вртложне струје.Губитак хистерезе је пропорционалан магнетно пропусном материјалу и квадрату густине магнетног флукса.Губитак вртложне струје је пропорционалан квадрату густине магнетног флукса, квадрату дебљине магнетно пропусног материјала, квадрату фреквенције и магнетној пермеабилности.Пропорционално дебљини материјала.Поред губитака у језгру постоје и губици побуде и механички губици.Када мотор има велики губитак у празном ходу, узрок квара мотора може се пронаћи из следећих аспеката.1) Неправилна монтажа, нефлексибилна ротација ротора, лош квалитет лежаја, превише масти у лежајевима, итд., узрокују прекомерни губитак механичког трења.2) Неправилно коришћење великог вентилатора или вентилатора са много лопатица ће повећати трење ветра.3) Квалитет силиконског челичног лима са гвозденим језгром је лош.4 ) Недовољна дужина језгра или неправилна ламинација резултира недовољном ефективном дужином, што резултира повећаним губитком луталице и губитком гвожђа.5 ) Због високог притиска током ламинације, изолациони слој језгреног силиконског челичног лима је здробљен или перформансе изолације оригиналног изолационог слоја нису задовољиле захтеве.
Један ИЗ250С-4/16-Х мотор, са електричним системом од 690В/50ХЗ, снагом од 30КВ/14.5КВ, и називном струјом од 35.2А/58.1А.Након што је завршено прво пројектовање и монтажа, извршено је испитивање.4-полна струја празног хода била је 11,5 А, а губитак је био 1,6 КВ, нормално.16-полна струја празног хода је 56,5 А, а губитак без оптерећења је 35КВ.Утврђено је да је 16-струја празног хода полова је велика и губитак у празном ходу је превелик.Овај мотор је краткотрајни систем,трчање на10/5мин.16-пол мотор ради без оптерећења око1минут.Мотор се прегрева и дими.Мотор је растављен и поново дизајниран, и поново тестиран након секундарног дизајна.4-полна струја празног ходаје 10,7Аа губитак је1.4КВ,што је нормално;16-полна струја празног хода је46Аи губитак без оптерећењаје 18.2КВ.Процењује се да је струја празног хода велика и да је губитак још увек превелик.Извршен је тест номиналног оптерећења.Улазна снага је била33.4КВ, излазна снагабила 14,5КВ, и радну струјубио је 52,3А, што је било мање од називне струје мотораод 58.1А.Ако се процењује искључиво на основу струје, струја без оптерећења је квалификована.Међутим, очигледно је да је губитак без оптерећења превелик.Током рада, ако се губитак који настаје током рада мотора претвори у топлотну енергију, температура сваког дела мотора ће порасти веома брзо.Спроведен је тест рада без оптерећења и мотор се димио након 2 радаминута.Након промене дизајна по трећи пут, тест је поновљен.4-струја празног хода половабио је 10,5Аа губитак је био1.35КВ, што је било нормално;16-полна струја празног ходабио 30Аи губитак без оптерећењабила 11,3КВ.Утврђено је да је струја празног хода премала, а губитак без оптерећења и даље превелик., извршио тест рада без оптерећења, а након радаза 3минута, мотор се прегрејао и димио.Након редизајнирања, извршено је тестирање.4-пол је у основи непромењен,16-полна струја празног ходаје 26А, и губитак без оптерећењаје 2360В.Процењује се да је струја празног хода премала, губитак у празном ходу нормалан, и16-поле рунс фор5минута без оптерећења, што је нормално.Може се видети да губитак без оптерећења директно утиче на пораст температуре мотора.
2.Главни утицајни фактори губитка моторног језгра
У губицима мотора ниског напона, велике снаге и високог напона, губитак језгра мотора је кључни фактор који утиче на ефикасност.Губици у језгру мотора укључују основне губитке гвожђа узроковане променама у главном магнетном пољу у језгру, додатне (или лутајуће) губиткеу језгру током услова без оптерећења,и цурења магнетних поља и хармоника изазваних радном струјом статора или ротора.Губици изазвани магнетним пољима у гвозденом језгру.Основни губици гвожђа настају услед промена у главном магнетном пољу у гвозденом језгру.Ова промена може бити наизменичне природе магнетизације, као што је оно што се дешава у зупцима статора или ротора мотора;такође може бити ротационе природе магнетизације, као што је оно што се дешава у гвозденом јарму статора или ротора мотора.Било да се ради о наизменичном или ротационом магнетизовању, хистереза и губици вртложних струја ће бити узроковани у гвозденом језгру.Губитак језгра углавном зависи од основног губитка гвожђа.Губитак језгра је велики, углавном због одступања материјала од дизајна или многих неповољних фактора у производњи, што резултира великом густином магнетног флукса, кратким спојем између лимова од силицијумског челика и прикривеним повећањем дебљине силиконског челика. листови..Квалитет силиконског челичног лима не испуњава захтеве.Као главни магнетно проводни материјал мотора, усклађеност перформанси силиконског челичног лима има велики утицај на перформансе мотора.Приликом пројектовања, углавном се обезбеђује да класа силиконског челичног лима испуњава захтеве дизајна.Поред тога, исти разред силиконског челичног лима је различитих произвођача.Постоје одређене разлике у својствима материјала.Приликом одабира материјала, потрудите се да одаберете материјале од добрих произвођача силиконског челика.Тежина гвозденог језгра је недовољна и комади нису збијени.Тежина гвозденог језгра је недовољна, што доводи до прекомерне струје и прекомерног губитка гвожђа.Ако је челични лим од силикона обојен превише густо, магнетно коло ће бити презасићено.У овом тренутку, крива односа између струје празног хода и напона ће бити озбиљно савијена.Током производње и обраде гвозденог језгра, оријентација зрна штанцане површине силицијумског челичног лима ће бити оштећена, што ће резултирати повећањем губитка гвожђа под истом магнетном индукцијом.За моторе са променљивом фреквенцијом, додатни губици гвожђа узроковани хармоницима се такође морају узети у обзир;то је оно што треба узети у обзир у процесу пројектовања.Сви фактори узети у обзир.друго.Поред горе наведених фактора, пројектована вредност губитка гвожђа мотора треба да се заснива на стварној производњи и преради гвозденог језгра и да покуша да усклади теоријску вредност са стварном вредношћу.Карактеристичне криве које обезбеђују општи добављачи материјала мере се према методи Епстеин квадратног круга, а правци магнетизације различитих делова мотора су различити.Овај специјални ротирајући губитак гвожђа тренутно се не може узети у обзир.Ово ће довести до недоследности између израчунатих вредности и измерених вредности у различитом степену.
3.Утицај пораста температуре мотора на изолациону структуру
Процес грејања и хлађења мотора је релативно сложен, а његов пораст температуре се мења са временом у експоненцијалној кривој.Да би се спречило да пораст температуре мотора премаши стандардне захтеве, с једне стране, смањен је губитак који мотор генерише;са друге стране, повећава се капацитет одвођења топлоте мотора.Како се капацитет једног мотора повећава из дана у дан, побољшање система хлађења и повећање капацитета одвођења топлоте постали су важне мере за побољшање пораста температуре мотора.
Када мотор ради под номиналним условима дуго времена и његова температура достигне стабилност, дозвољена гранична вредност пораста температуре сваке компоненте мотора назива се граница пораста температуре.Граница пораста температуре мотора прописана је националним стандардима.Граница пораста температуре у основи зависи од максималне температуре коју дозвољава изолациона структура и температуре расхладног медијума, али је такође повезана са факторима као што су начин мерења температуре, услови преноса топлоте и одвођења топлоте намотаја и дозвољено стварање интензитета топлотног тока.Механичка, електрична, физичка и друга својства материјала који се користе у структури изолације намотаја мотора постепено ће се погоршавати под утицајем температуре.Када температура порасте на одређени ниво, својства изолационог материјала ће доживети суштинске промене, па чак и губитак изолационе способности.У електричној технологији, изолационе структуре или изолациони системи у моторима и електричним уређајима се често деле на неколико степена отпорности на топлоту према њиховим екстремним температурама.Када изолациона структура или систем ради на одговарајућем нивоу температуре дуго времена, генерално неће произвести непотребне промене у перформансама.Изолационе структуре одређеног степена отпорности на топлоту можда неће користити све изолационе материјале истог степена отпорности на топлоту.Степен отпорности на топлоту изолационе конструкције се свеобухватно процењује спровођењем симулационих испитивања на моделу коришћене конструкције.Изолациона структура ради под одређеним екстремним температурама и може постићи економичан радни век.Теоријско извођење и пракса су доказали да постоји експоненцијална веза између века трајања изолационе конструкције и температуре, па је она веома осетљива на температуру.За неке моторе посебне намене, ако њихов радни век није потребан да буде веома дуг, да би се смањила величина мотора, дозвољена гранична температура мотора може се повећати на основу искуства или тестних података.Иако температура расхладног медијума варира у зависности од система за хлађење и расхладног медијума који се користи, за различите системе за хлађење који се тренутно користе, температура расхладног медијума у основи зависи од атмосферске температуре и нумерички је иста као и атмосферска температура.Углавном исти.Различите методе мерења температуре ће резултирати различитим разликама између мерене температуре и температуре најтоплије тачке у компоненти која се мери.Температура најтоплије тачке у компоненти која се мери је кључна за процену да ли мотор може безбедно да ради дуже време.У неким посебним случајевима, граница пораста температуре намотаја мотора често није у потпуности одређена максималном дозвољеном температуром употребљене изолационе структуре, али се морају узети у обзир и други фактори.Даље повећање температуре намотаја мотора генерално значи повећање губитака мотора и смањење ефикасности.Повећање температуре намотаја проузроковаће повећање термичког напрезања у материјалима неких повезаних делова.Други, као што су диелектрична својства изолације и механичка чврстоћа металних материјала проводника, ће имати штетне ефекте;може изазвати потешкоће у раду система за подмазивање лежајева.Стога, иако неки намотаји мотора тренутно усвајају класуИзолационе структуре Ф или класе Х, њихове границе пораста температуре су и даље у складу са прописима класе Б.Ово не само да узима у обзир неке од горе наведених фактора, већ и повећава поузданост мотора током употребе.То је корисније и може продужити радни век мотора.
4.у закључку
Струја празног хода и губитак у празном ходу трофазног асинхроног мотора у кавезу одражавају пораст температуре, ефикасност, фактор снаге, стартну способност и друге главне индикаторе перформанси мотора у одређеној мери.Без обзира да ли је квалификован или не, директно утиче на перформансе мотора.Особље лабораторије за одржавање треба да савлада правила ограничења, да обезбеди да квалификовани мотори напусте фабрику, да процене неквалификоване моторе и да изврше поправке како би осигурали да индикатори перформанси мотора испуњавају захтеве стандарда за производе.а
Време поста: 16.11.2023