0.Uvod
Struja praznog hoda i gubitak trofaznog asinhronog motora kaveznog tipa su važni parametri koji odražavaju efikasnost i električne performanse motora. Oni su pokazatelji podataka koji se mogu direktno izmjeriti na mjestu upotrebe nakon što je motor proizveden i popravljen. U određenoj mjeri odražava osnovne komponente motora – Nivo procesa projektovanja i kvalitet proizvodnje statora i rotora, struja praznog hoda direktno utiče na faktor snage motora; gubitak u praznom hodu usko je povezan sa efikasnošću motora i najintuitivniji je test za preliminarnu procenu performansi motora pre nego što se motor zvanično pusti u rad.
1.Faktori koji utiču na struju praznog hoda i gubitak motora
Struja praznog hoda trofaznog asinhronog motora tipa vjeverica uglavnom uključuje struju pobude i aktivnu struju u praznom hodu, od čega je oko 90% struja pobude, koja se koristi za stvaranje rotacionog magnetskog polja i smatra se reaktivnom strujom, koja utiče na faktor snage COSφ motora. Njegova veličina je povezana s naponom terminala motora i gustinom magnetnog fluksa dizajna željeznog jezgra; tokom projektovanja, ako je gustina magnetnog fluksa odabrana previsoka ili je napon veći od nazivnog napona kada motor radi, gvozdeno jezgro će biti zasićeno, struja pobude će se značajno povećati, a odgovarajuća prazna struja opterećenja je velika a faktor snage je nizak, tako da je gubitak bez opterećenja veliki.Preostalo10%je aktivna struja, koja se koristi za različite gubitke snage tokom rada bez opterećenja i utiče na efikasnost motora.Za motor s fiksnim poprečnim presjekom namota, struja praznog hoda motora je velika, aktivna struja kojoj je dozvoljeno da teče će se smanjiti, a kapacitet opterećenja motora će se smanjiti.Struja praznog hoda trofaznog asinhronog motora kaveznog tipa je općenito30% do 70% nazivne struje, a gubitak je 3% do 8% nazivne snage. Među njima, gubitak bakra kod motora male snage čini veći udio, a gubitak željeza kod motora velike snage čini veći udio. viši.Gubitak bez opterećenja kod motora velikih okvira uglavnom je gubitak jezgre, koji se sastoji od gubitka histereze i gubitka vrtložne struje.Gubitak histereze je proporcionalan magnetno propusnom materijalu i kvadratu gustine magnetnog fluksa. Gubitak vrtložne struje proporcionalan je kvadratu gustine magnetnog fluksa, kvadratu debljine magnetno propusnog materijala, kvadratu frekvencije i magnetnoj permeabilnosti. Proporcionalno debljini materijala.Pored gubitaka u jezgru, postoje i gubici pobude i mehanički gubici.Kada motor ima veliki gubitak bez opterećenja, uzrok kvara motora može se pronaći iz sljedećih aspekata.1 ) Nepravilna montaža, nefleksibilna rotacija rotora, loš kvalitet ležaja, previše masti u ležajevima, itd., uzrokuju prekomjeran gubitak mehaničkog trenja. 2 ) Nepravilna upotreba velikog ventilatora ili ventilatora s mnogo lopatica povećat će trenje vjetra. 3 ) Kvaliteta silikonskog čeličnog lima sa željeznim jezgrom je loša. 4 ) Nedovoljna dužina jezgra ili nepravilna laminacija rezultira nedovoljnom efektivnom dužinom, što rezultira povećanim gubitkom i gubitkom gvožđa. 5 ) Zbog visokog pritiska tokom laminacije, izolacijski sloj jezgrenog silikonskog čeličnog lima je zdrobljen ili izolacijski učinak originalnog izolacijskog sloja nije zadovoljio zahtjeve.
Jedan motor YZ250S-4/16-H, sa električnim sistemom od 690V/50HZ, snagom od 30KW/14,5KW, i nazivnom strujom od 35,2A/58,1A. Nakon što je završeno prvo projektovanje i montaža, izvršeno je ispitivanje. 4-polna struja praznog hoda je bila 11,5A, a gubitak je bio 1,6KW, normalno. 16-polna struja praznog hoda je 56,5A, a gubitak bez opterećenja je 35KW. Utvrđeno je da je 16-struja praznog hoda polova je velika i gubitak bez opterećenja je prevelik.Ovaj motor je kratkotrajni sistem rada,trčanje na10/5min .16-pol motor radi bez opterećenja oko1minuta. Motor se pregreva i dimi.Motor je rastavljen i redizajniran, te ponovo testiran nakon sekundarnog dizajna.4-polna struja praznog hodaje 10,7Aa gubitak je1.4KW ,što je normalno;16-polna struja praznog hoda je46Ai gubitak bez opterećenjaje 18.2KW. Procjenjuje se da je struja praznog hoda velika i da je gubitak još uvijek prevelik. Izvršen je test nominalnog opterećenja. Ulazna snaga je bila33.4KW, izlazna snagabila 14.5KW, i radnu strujubio 52,3A, što je bilo manje od nazivne struje motoraod 58.1A. Ako se procjenjuje isključivo na osnovu struje, struja bez opterećenja je kvalificirana.Međutim, očigledno je da je gubitak bez opterećenja prevelik. Tokom rada, ako se gubici koji nastaju tokom rada motora pretvore u toplotnu energiju, temperatura svakog dijela motora će rasti vrlo brzo. Proveden je test rada bez opterećenja i motor se dimio nakon 2 radaminuta.Nakon promjene dizajna po treći put, test je ponovljen.4-struja praznog hoda polovabio 10,5Aa gubitak je bio1.35KW, što je bilo normalno;16-polna struja praznog hodabio 30Ai gubitak bez opterećenjabila 11.3KW. Utvrđeno je da je struja praznog hoda premala, a gubitak bez opterećenja i dalje prevelik. , izvršio test rada bez opterećenja i nakon radaza 3minuta, motor se pregrijao i dimio.Nakon redizajniranja, izvršeno je testiranje.4-pol je u osnovi nepromijenjen,16-polna struja praznog hodaje 26A, i gubitak bez opterećenjaje 2360W. Procjenjuje se da je struja praznog hoda premala, gubitak bez opterećenja normalan, i16-pole runs for5minuta bez opterećenja, što je normalno.Može se vidjeti da gubitak u praznom hodu direktno utječe na porast temperature motora.
2.Glavni faktori koji utiču na gubitak motornog jezgra
U gubicima motora niskog napona, velike snage i visokog napona, gubitak jezgre motora je ključni faktor koji utiče na efikasnost. Gubici u jezgri motora uključuju osnovne gubitke željeza uzrokovane promjenama u glavnom magnetskom polju u jezgri, dodatne (ili lutajuće) gubitkeu jezgru tokom uslova bez opterećenja,i curenja magnetnih polja i harmonika uzrokovanih radnom strujom statora ili rotora. Gubici uzrokovani magnetnim poljima u željeznoj jezgri.Osnovni gubici gvožđa nastaju usled promena u glavnom magnetnom polju u gvozdenom jezgru.Ova promjena može biti naizmjenične prirode magnetizacije, kao što je ono što se događa u zupcima statora ili rotora motora; također može biti rotacijske prirode magnetizacije, kao što je ono što se događa u gvozdenom jarmu statora ili rotora motora.Bilo da se radi o naizmjeničnom ili rotacijskom magnetiziranju, histereza i gubici vrtložne struje će biti uzrokovani u željeznoj jezgri.Gubitak jezgre uglavnom zavisi od osnovnog gubitka željeza. Gubitak jezgre je veliki, uglavnom zbog odstupanja materijala od dizajna ili mnogih nepovoljnih faktora u proizvodnji, što rezultira velikom gustoćom magnetnog fluksa, kratkim spojem između limova od silikonskog čelika i prikrivenim povećanjem debljine silikonskog čelika. listovi. .Kvalitet silikonskog čeličnog lima ne zadovoljava zahtjeve. Kao glavni magnetski provodljivi materijal motora, usklađenost performansi silikonskog čeličnog lima ima veliki utjecaj na performanse motora. Prilikom projektovanja, uglavnom se vodi računa o tome da klasa silikonskog čeličnog lima zadovoljava zahtjeve dizajna. Osim toga, isti razred silikonskog čeličnog lima je različitih proizvođača. Postoje određene razlike u svojstvima materijala. Prilikom odabira materijala, potrudite se da odaberete materijale dobrih proizvođača silikonskog čelika.Težina gvozdenog jezgra je nedovoljna i komadi nisu zbijeni. Težina gvozdenog jezgra je nedovoljna, što dovodi do prekomerne struje i prekomernog gubitka gvožđa.Ako je čelični lim od silikona obojen previše debelo, magnetni krug će biti prezasićen. U ovom trenutku, kriva odnosa između struje praznog hoda i napona će biti ozbiljno savijena.Tokom proizvodnje i obrade željeznog jezgra, orijentacija zrna štancane površine silikonskog čeličnog lima će biti oštećena, što će rezultirati povećanjem gubitka željeza pod istom magnetskom indukcijom. Za motore promjenjive frekvencije, dodatni gubici željeza uzrokovani harmonicima također se moraju uzeti u obzir; to je ono što treba uzeti u obzir u procesu dizajna. Uzeti u obzir sve faktore.ostalo.Pored gore navedenih faktora, projektna vrijednost gubitka gvožđa motora treba da se zasniva na stvarnoj proizvodnji i preradi gvozdenog jezgra i da pokuša da uskladi teorijsku vrednost sa stvarnom vrednošću.Karakteristične krive koje obezbjeđuju opći dobavljači materijala mjere se prema Epsteinovom kvadratnom krugu, a smjerovi magnetizacije različitih dijelova motora su različiti. Ovaj specijalni gubitak željeza u rotaciji trenutno se ne može uzeti u obzir.To će dovesti do nedosljednosti između izračunatih vrijednosti i izmjerenih vrijednosti u različitom stepenu.
3.Utjecaj porasta temperature motora na izolacijsku strukturu
Proces grijanja i hlađenja motora je relativno složen, a njegov porast temperature mijenja se s vremenom u eksponencijalnoj krivulji.Kako bi se spriječilo da porast temperature motora premaši standardne zahtjeve, s jedne strane, smanjen je gubitak koji motor stvara; s druge strane, povećava se kapacitet odvođenja topline motora.Kako se kapacitet jednog motora povećava iz dana u dan, poboljšanje sistema hlađenja i povećanje kapaciteta odvođenja toplote postali su važne mjere za poboljšanje porasta temperature motora.
Kada motor radi pod nazivnim uslovima dugo vremena i njegova temperatura dostigne stabilnost, dozvoljena granična vrijednost porasta temperature svake komponente motora naziva se granica porasta temperature.Granica porasta temperature motora propisana je nacionalnim standardima.Granica porasta temperature u osnovi zavisi od maksimalne temperature koju dozvoljava izolaciona struktura i temperature rashladnog medija, ali je takođe povezana sa faktorima kao što su metoda merenja temperature, prenos toplote i uslovi odvođenja toplote namotaja, i dozvoljeno stvaranje intenziteta toplotnog toka.Mehanička, električna, fizička i druga svojstva materijala koji se koriste u izolacijskoj strukturi namota motora postupno će se pogoršavati pod utjecajem temperature. Kada temperatura poraste na određeni nivo, svojstva izolacijskog materijala će doživjeti bitne promjene, pa čak i gubitak izolacijske sposobnosti.U električnoj tehnologiji, izolacijske strukture ili izolacijski sistemi u motorima i električnim uređajima često se dijele na nekoliko stupnjeva otpornosti na toplinu prema njihovim ekstremnim temperaturama.Kada izolaciona struktura ili sistem radi na odgovarajućem nivou temperature dugo vremena, generalno neće proizvesti nepotrebne promene performansi.Izolacijske konstrukcije određenog stepena otpornosti na toplotu možda neće koristiti sve izolacione materijale istog stepena otpornosti na toplotu. Stepen otpornosti na toplinu izolacijske konstrukcije sveobuhvatno se procjenjuje provođenjem simulacijskih ispitivanja na modelu korištene konstrukcije.Izolacijska konstrukcija radi pod određenim ekstremnim temperaturama i može postići ekonomičan vijek trajanja.Teorijskim izvođenjem i praksom dokazano je da postoji eksponencijalna veza između vijeka trajanja izolacijske konstrukcije i temperature, pa je ona vrlo osjetljiva na temperaturu.Za neke motore posebne namjene, ako se njihov vijek trajanja ne zahtijeva da bude jako dug, kako bi se smanjila veličina motora, dozvoljena granična temperatura motora može se povećati na osnovu iskustva ili podataka ispitivanja.Iako temperatura rashladnog medija varira u zavisnosti od rashladnog sistema i rashladnog medija koji se koristi, za različite sisteme za hlađenje koji se trenutno koriste, temperatura rashladnog medija u osnovi zavisi od atmosferske temperature i numerički je ista kao i atmosferska temperatura. Prilično isto.Različite metode mjerenja temperature će rezultirati različitim razlikama između izmjerene temperature i temperature najtoplijeg mjesta u komponenti koja se mjeri. Temperatura najtoplijeg mesta u komponenti koja se meri je ključna za procenu da li motor može bezbedno da radi duže vreme.U nekim posebnim slučajevima, granica porasta temperature namotaja motora često nije u potpunosti određena maksimalnom dozvoljenom temperaturom upotrijebljene izolacijske strukture, ali se moraju uzeti u obzir i drugi faktori.Dalje povećanje temperature namotaja motora općenito znači povećanje gubitaka motora i smanjenje efikasnosti.Povećanje temperature namotaja će uzrokovati povećanje termičkog naprezanja u materijalima nekih povezanih dijelova.Drugi, kao što su dielektrična svojstva izolacije i mehanička čvrstoća metalnih materijala provodnika, će imati štetne efekte; može uzrokovati poteškoće u radu sistema za podmazivanje ležajeva.Stoga, iako neki namoti motora trenutno usvajaju klasuIzolacijske strukture F ili klase H, njihove granice porasta temperature su i dalje u skladu sa propisima klase B. Ovo ne samo da uzima u obzir neke od gore navedenih faktora, već i povećava pouzdanost motora tokom upotrebe. To je korisnije i može produžiti vijek trajanja motora.
4.u zaključku
Struja praznog hoda i gubitak u praznom hodu trofaznog asinhronog motora u kavezu odražavaju porast temperature, efikasnost, faktor snage, startnu sposobnost i druge glavne pokazatelje performansi motora u određenoj mjeri. Bez obzira da li je kvalifikovan ili ne, direktno utiče na performanse motora.Osoblje laboratorije za održavanje treba da savlada pravila ograničenja, da osigura da kvalificirani motori napuste tvornicu, da procjenjuju nekvalifikovane motore i da izvrše popravke kako bi osigurali da indikatori performansi motora ispunjavaju zahtjeve standarda za proizvode.a
Vrijeme objave: 16.11.2023