0.Úvod
Proud naprázdno a ztráta třífázového asynchronního motoru klecového typu jsou důležité parametry, které odrážejí účinnost a elektrický výkon motoru. Jsou to datové indikátory, které lze přímo měřit na místě použití po vyrobení a opravě motoru. Do určité míry odráží základní komponenty motoru – Úroveň procesu návrhu a kvalita výroby statoru a rotoru, proud naprázdno přímo ovlivňuje účiník motoru; ztráta naprázdno úzce souvisí s účinností motoru a je nejintuitivnějším testovacím předmětem pro předběžné posouzení výkonu motoru před oficiálním uvedením motoru do provozu.
1.Faktory ovlivňující proud naprázdno a ztrátu motoru
Proud naprázdno u třífázového asynchronního motoru typu veverka zahrnuje především budicí proud a činný proud naprázdno, z toho asi 90 % tvoří budicí proud, který se používá ke generování točivého magnetického pole a je považován za jalový proud, který ovlivňuje účiník COSφ motoru. Jeho velikost souvisí se svorkovým napětím motoru a hustotou magnetického toku konstrukce železného jádra; při návrhu, pokud je hustota magnetického toku zvolena příliš vysoká nebo je napětí vyšší než jmenovité napětí za chodu motoru, dojde k nasycení železného jádra, výrazně se zvýší budicí proud a odpovídající prázdno Zatěžovací proud je velký a účiník je nízký, takže ztráta naprázdno je velká.Zbývající10 %je činný proud, který se využívá pro různé výkonové ztráty při chodu naprázdno a ovlivňuje účinnost motoru.U motoru s pevným průřezem vinutí je proud motoru naprázdno velký, sníží se povolený aktivní proud a sníží se zatížitelnost motoru.Proud naprázdno třífázového asynchronního motoru klecového typu je obecně30 % až 70 % jmenovitého proudu a ztráta je 3 % až 8 % jmenovitého výkonu. Mezi nimi má větší podíl ztráta mědi u motorů s malým výkonem a větší podíl ztráta železa u motorů s vysokým výkonem. vyšší.Ztráta naprázdno u motorů s velkou velikostí rámu je hlavně ztráta jádra, která se skládá ze ztráty hystereze a ztráty vířivými proudy.Hysterezní ztráta je úměrná magnetickému permeabilnímu materiálu a druhé mocnině hustoty magnetického toku. Ztráta vířivých proudů je úměrná druhé mocnině hustoty magnetického toku, druhé mocnině tloušťky magnetického permeabilního materiálu, druhé mocnině frekvence a magnetické permeability. Úměrné tloušťce materiálu.Kromě ztrát v jádře jsou to i ztráty buzením a ztráty mechanické.Když má motor velkou ztrátu naprázdno, lze příčinu poruchy motoru zjistit z následujících hledisek.1 ) Nesprávná montáž, nepružné otáčení rotoru, špatná kvalita ložisek, příliš mnoho maziva v ložiskách atd. způsobují nadměrné mechanické ztráty třením. 2 ) Nesprávné použití velkého ventilátoru nebo ventilátoru s mnoha lopatkami zvýší tření větrem. 3) Kvalita plechu z křemíkové oceli se železným jádrem je špatná. 4 ) Nedostatečná délka jádra nebo nesprávná laminace má za následek nedostatečnou efektivní délku, což má za následek zvýšenou ztrátu rozptylu a ztrátu železa. 5 ) V důsledku vysokého tlaku při laminaci došlo k rozdrcení izolační vrstvy jádrového křemíkového ocelového plechu nebo izolační vlastnosti původní izolační vrstvy nesplňovaly požadavky.
Jeden motor YZ250S-4/16-H s elektrickým systémem 690V/50HZ, výkonem 30KW/14,5KW a jmenovitým proudem 35,2A/58,1A. Po dokončení prvního návrhu a montáže byla provedena zkouška. 4pólový proud naprázdno byl 11,5 A a ztráta byla 1,6 kW, normální. 16pólový proud naprázdno je 56,5A a ztráta naprázdno je 35KW. Je stanoveno, že 16.pólový proud naprázdno je velký a ztráta naprázdno je příliš velká.Tento motor je krátkodobě pracující systém,běží na10/5 min.16-pólový motor běží bez zátěže cca1minuta. Motor se přehřívá a kouří.Motor byl rozebrán a přepracován a po sekundárním návrhu znovu otestován.4-pólový proud naprázdnoje 10,7Aa ztráta je1,4 kW,což je normální;16-pólový proud naprázdno je46Aa ztráta naprázdnoje 18,2 kW. Má se za to, že proud naprázdno je velký a naprázdno Ztráta je stále příliš velká. Byla provedena jmenovitá zátěžová zkouška. Vstupní výkon byl33,4 kW, výstupní výkonbyl 14,5 kWa provozní proudbyl 52,3A, což bylo menší než jmenovitý proud motoru58,1A. Pokud byl posuzován pouze na základě proudu, byl kvalifikován proud naprázdno.Je však zřejmé, že ztráta naprázdno je příliš velká. Pokud se během provozu ztráta vznikající při chodu motoru přemění na tepelnou energii, teplota každé části motoru velmi rychle vzroste. Byl proveden test provozu naprázdno a motor po 2 běhu kouřilzápis.Po třetí změně designu se test opakoval.4-pólový proud naprázdnobyl 10,5Aa ztráta byla1,35 kW, což bylo normální;16-pólový proud naprázdnobylo 30Aa ztráta naprázdnobyl 11,3 kW. Bylo zjištěno, že proud naprázdno je příliš malý a ztráta naprázdno je stále příliš velká. , provedl test provozu naprázdno a po spuštěníza 3minut se motor přehříval a kouřil.Po přepracování byl proveden test.4- pól je v podstatě nezměněn,16-pólový proud naprázdnoje 26Aa ztráta naprázdnoje 2360W. Má se za to, že proud naprázdno je příliš malý, ztráta naprázdno je normální a16- tyč běží pro5minut bez zátěže, což je normální.Je vidět, že ztráta naprázdno přímo ovlivňuje nárůst teploty motoru.
2.Hlavní faktory ovlivňující ztrátu jádra motoru
U nízkonapěťových, vysokovýkonových a vysokonapěťových ztrát motoru je ztráta jádra motoru klíčovým faktorem ovlivňujícím účinnost. Ztráty jádra motoru zahrnují základní ztráty železa způsobené změnami hlavního magnetického pole v jádře, dodatečné (neboli bludné) ztrátyv jádře během stavu bez zatížení,a svodová magnetická pole a harmonické způsobené pracovním proudem statoru nebo rotoru. Ztráty způsobené magnetickými poli v železném jádru.K základním ztrátám železa dochází v důsledku změn hlavního magnetického pole v železném jádru.Tato změna může mít charakter střídavé magnetizace, jako například to, co nastává v zubech statoru nebo rotoru motoru; může také mít rotační magnetizační povahu, jako je ta, která se vyskytuje ve statoru nebo rotorovém železném jho motoru.Ať už se jedná o střídavou magnetizaci nebo rotační magnetizaci, v železném jádru budou způsobeny hystereze a ztráty vířivými proudy.Ztráta jádra závisí především na základní ztrátě železa. Ztráta jádra je velká, hlavně kvůli odchylce materiálu od konstrukce nebo mnoha nepříznivým faktorům ve výrobě, což má za následek vysokou hustotu magnetického toku, zkrat mezi plechy z křemíkové oceli a skryté zvýšení tloušťky křemíkové oceli. listy. .Kvalita plechu z křemíkové oceli nesplňuje požadavky. Jako hlavní magnetický vodivý materiál motoru má výkonnostní shoda plechu z křemíkové oceli velký vliv na výkon motoru. Při navrhování je především zajištěno, aby jakost plechu z křemíkové oceli odpovídala konstrukčním požadavkům. Kromě toho je stejný druh plechu z křemíkové oceli od různých výrobců. Existují určité rozdíly ve vlastnostech materiálu. Při výběru materiálů byste se měli snažit vybrat materiály od dobrých výrobců křemíkové oceli.Hmotnost železného jádra je nedostatečná a kusy nejsou zhutněny. Hmotnost železného jádra je nedostatečná, což má za následek nadměrný proud a nadměrné ztráty železa.Pokud je plech z křemíkové oceli natřen příliš silně, magnetický obvod bude přesycen. V tomto okamžiku bude křivka vztahu mezi proudem naprázdno a napětím vážně ohnuta.Během výroby a zpracování železného jádra bude poškozena orientace zrna děrovacího povrchu plechu z křemíkové oceli, což má za následek zvýšení ztrát železa při stejné magnetické indukci. U motorů s proměnnou frekvencí je třeba vzít v úvahu i dodatečné ztráty železa způsobené harmonickými; to je to, co je třeba vzít v úvahu v procesu návrhu. Zvažovány všechny faktory.ostatní.Kromě výše uvedených faktorů by návrhová hodnota ztráty motorového železa měla vycházet ze skutečné výroby a zpracování železného jádra a snažit se sladit teoretickou hodnotu se skutečnou hodnotou.Charakteristické křivky poskytované obecnými dodavateli materiálů jsou měřeny podle Epsteinovy metody čtvercového kruhu a směry magnetizace různých částí motoru jsou různé. Tuto zvláštní ztrátu rotujícího železa nelze v současné době brát v úvahu.To povede k nesrovnalostem mezi vypočtenými hodnotami a naměřenými hodnotami v různé míře.
3.Vliv nárůstu teploty motoru na izolační konstrukci
Proces ohřevu a chlazení motoru je poměrně složitý a jeho nárůst teploty se s časem mění v exponenciální křivce.Aby se zabránilo tomu, že nárůst teploty motoru překročí standardní požadavky, na jedné straně se sníží ztráty generované motorem; na druhé straně se zvýší schopnost motoru odvádět teplo.Vzhledem k tomu, že se kapacita jednoho motoru každým dnem zvyšuje, zlepšení chladicího systému a zvýšení kapacity odvodu tepla se staly důležitými opatřeními ke zlepšení nárůstu teploty motoru.
Když motor pracuje za jmenovitých podmínek po dlouhou dobu a jeho teplota dosáhne stability, přípustná mezní hodnota nárůstu teploty každé součásti motoru se nazývá mez nárůstu teploty.Limit nárůstu teploty motoru je stanoven v národních normách.Mez nárůstu teploty v zásadě závisí na maximální teplotě povolené izolační konstrukcí a teplotě chladicího média, ale souvisí také s faktory, jako je metoda měření teploty, podmínky přenosu tepla a rozptylu tepla vinutí a intenzita tepelného toku, která se má generovat.Mechanické, elektrické, fyzikální a další vlastnosti materiálů použitých v izolační konstrukci vinutí motoru se budou vlivem teploty postupně zhoršovat. Když teplota stoupne na určitou úroveň, vlastnosti izolačního materiálu projdou podstatnými změnami a dokonce i ztrátou izolační schopnosti.V elektrotechnice se izolační konstrukce nebo izolační systémy v motorech a elektrických spotřebičích často dělí do několika žáruvzdorných tříd podle jejich extrémních teplot.Když izolační struktura nebo systém pracuje na odpovídající úrovni teploty po dlouhou dobu, obecně nevyvolává nepřiměřené změny výkonu.U izolačních konstrukcí určité žáruvzdorné třídy nemusí být všechny použity izolační materiály stejné žáruvzdorné třídy. Tepelně odolný stupeň izolační konstrukce je komplexně hodnocen provedením simulačních zkoušek na modelu použité konstrukce.Izolační konstrukce pracuje při specifikovaných extrémních teplotách a může dosáhnout ekonomické životnosti.Teoretické odvození i praxe prokázaly, že mezi životností izolační konstrukce a teplotou existuje exponenciální vztah, je tedy velmi citlivý na teplotu.U některých motorů pro speciální účely, pokud není požadována příliš dlouhá životnost, lze za účelem zmenšení velikosti motoru zvýšit přípustnou mezní teplotu motoru na základě zkušeností nebo údajů ze zkoušek.I když se teplota chladicího média liší podle použitého chladicího systému a chladicího média, u různých chladicích systémů používaných v současnosti závisí teplota chladicího média v zásadě na atmosférické teplotě a je číselně stejná jako atmosférická teplota. Hodně to samé.Různé metody měření teploty budou mít za následek různé rozdíly mezi naměřenou teplotou a teplotou nejteplejšího místa v měřené součásti. Teplota nejteplejšího místa v měřené součásti je klíčem k posouzení, zda může motor bezpečně fungovat po dlouhou dobu.V některých speciálních případech není hranice nárůstu teploty vinutí motoru často zcela určena maximální povolenou teplotou použité izolační konstrukce, ale je třeba vzít v úvahu i další faktory.Další zvyšování teploty vinutí motoru obecně znamená zvýšení ztrát motoru a snížení účinnosti.Zvýšení teploty vinutí způsobí zvýšení tepelného namáhání materiálů některých souvisejících dílů.Jiné, jako jsou dielektrické vlastnosti izolace a mechanická pevnost kovových materiálů vodičů, budou mít nepříznivé účinky; může způsobit potíže při provozu systému mazání ložisek.Proto, ačkoli některá vinutí motoru v současné době přijímají tříduIzolační konstrukce F nebo třídy H, jejich meze nárůstu teploty jsou stále v souladu s předpisy třídy B. To nejen zohledňuje některé z výše uvedených faktorů, ale také zvyšuje spolehlivost motoru během používání. Je to výhodnější a může to prodloužit životnost motoru.
4.na závěr
Proud naprázdno a ztráta naprázdno klecového třífázového asynchronního motoru do určité míry odráží nárůst teploty, účinnost, účiník, startovací schopnost a další hlavní výkonnostní ukazatele motoru. Zda je kvalifikovaný nebo ne přímo ovlivňuje výkon motoru.Pracovníci laboratoře údržby by měli ovládat limitní pravidla, zajistit, aby kvalifikované motory opustily továrnu, posuzovat nekvalifikované motory a provádět opravy, aby bylo zajištěno, že výkonnostní ukazatele motorů splňují požadavky norem výrobků.a
Čas odeslání: 16. listopadu 2023