0. Johdanto
Häkkityyppisen kolmivaiheisen asynkronisen moottorin tyhjävirta ja häviö ovat tärkeitä parametreja, jotka kuvastavat moottorin tehokkuutta ja sähköistä suorituskykyä. Ne ovat mittareita, jotka voidaan mitata suoraan käyttöpaikalla moottorin valmistuksen ja korjauksen jälkeen. Se heijastaa jossain määrin moottorin ydinkomponentteja – Staattorin ja roottorin suunnitteluprosessin taso ja valmistuslaatu, tyhjäkäyntivirta vaikuttaa suoraan moottorin tehokertoimeen; tyhjäkäyntihäviö liittyy läheisesti moottorin hyötysuhteeseen ja on intuitiivisin testikohde moottorin suorituskyvyn alustavaan arviointiin ennen moottorin virallista käyttöönottoa.
1.Tyhjävirtaan ja moottorin häviöön vaikuttavat tekijät
Oravatyyppisen kolmivaiheisen asynkronisen moottorin tyhjäkäyntivirta sisältää pääasiassa viritysvirran ja tyhjäkäynnin aktiivivirran, josta noin 90 % on viritysvirtaa, jota käytetään pyörivän magneettikentän muodostamiseen ja pidetään loisvirtana, joka vaikuttaa tehokertoimeen COSmoottorin φ. Sen koko liittyy moottorin liittimen jännitteeseen ja rautasydämen rakenteen magneettivuon tiheyteen; suunnittelun aikana, jos magneettivuon tiheys valitaan liian suureksi tai jännite on korkeampi kuin nimellisjännite moottorin käydessä, rautasydän kyllästyy, herätevirta kasvaa merkittävästi ja vastaava tyhjä Kuormavirta on suuri ja tehokerroin on pieni, joten tyhjäkäyntihäviö on suuri.Loput10 %on aktiivinen virta, jota käytetään erilaisiin tehohäviöihin kuormittamattoman käytön aikana ja joka vaikuttaa moottorin hyötysuhteeseen.Kiinteän käämin poikkileikkaukseltaan moottorissa moottorin tyhjäkäyntivirta on suuri, virtauksen sallittua aktiivista virtaa pienennetään ja moottorin kuormituskykyä pienennetään.Häkkityyppisen kolmivaiheisen asynkronisen moottorin tyhjävirta on yleensä30 % - 70 % nimellisvirrasta ja häviö on 3 % - 8 % nimellistehosta. Niistä pienitehoisten moottoreiden kuparihäviö on suurempi ja suuritehoisten moottoreiden rautahäviö suurempi. korkeampi.Suurten runkokokoisten moottoreiden tyhjäkäyntihäviö on pääasiassa ydinhäviö, joka koostuu hystereesihäviöstä ja pyörrevirtahäviöstä.Hystereesihäviö on verrannollinen magneettista läpäisevään materiaaliin ja magneettivuon tiheyden neliöön. Pyörrevirtahäviö on verrannollinen magneettivuon tiheyden neliöön, magneettisen läpäisevän materiaalin paksuuden neliöön, taajuuden neliöön ja magneettisen permeabiliteetin neliöön. Suhteutettu materiaalin paksuuteen.Sydänhäviöiden lisäksi esiintyy myös virityshäviöitä ja mekaanisia häviöitä.Kun moottorissa on suuri tyhjäkäyntihäviö, moottorivian syy voidaan löytää seuraavista näkökohdista.1) Virheellinen asennus, joustamaton roottorin pyöriminen, huono laakerin laatu, liikaa rasvaa laakereissa jne. aiheuttavat liiallista mekaanista kitkahäviötä. 2) Väärin suuren tai useilla siipillä varustetun tuulettimen käyttö lisää tuulen kitkaa. 3) Rautaytimen piiteräslevyn laatu on huono. 4) Riittämätön sydämen pituus tai väärä laminointi johtaa riittämättömään teholliseen pituuteen, mikä johtaa lisääntyneeseen hajahäviöön ja raudan hävikkiin. 5) Laminoinnin aikaisesta korkeasta paineesta johtuen piiteräslevyn eristekerros murskautui tai alkuperäisen eristekerroksen eristyskyky ei vastannut vaatimuksia.
Yksi YZ250S-4/16-H moottori, jonka sähköjärjestelmä on 690V/50HZ, teho 30KW/14.5KW ja nimellisvirta 35.2A/58.1A. Ensimmäisen suunnittelun ja asennuksen jälkeen suoritettiin testi. 4-napainen tyhjävirta oli 11,5A ja häviö 1,6KW, normaali. 16-napainen tyhjäkäyntivirta on 56,5 A ja tyhjäkäyntihäviö on 35 kW. Päätetään, että 16.napavirta on suuri ja tyhjäkäyntihäviö on liian suuri.Tämä moottori on lyhytaikainen työjärjestelmä,käynnissä klo10/5 min.16-napamoottori käy ilman kuormaa n1minuutti. Moottori ylikuumenee ja savuaa.Moottori purettiin ja suunniteltiin uudelleen ja testattiin uudelleen toissijaisen suunnittelun jälkeen.4-napainen tyhjäkäyntivirtaon 10,7Aja tappio on1,4 kW,mikä on normaalia;16-napainen tyhjävirta on46Aja tyhjäkäyntihäviöon 18,2 kW. On arvioitu, että tyhjävirta on suuri ja tyhjäkäynti Häviö on edelleen liian suuri. Tehtiin nimelliskuormitustesti. Syöttöteho oli33,4 kW, lähtötehooli 14,5 kWja käyttövirtaoli 52,3A, joka oli pienempi kuin moottorin nimellisvirta58.1A. Jos arvioitiin pelkästään virran perusteella, tyhjävirta oli hyväksytty.On kuitenkin selvää, että tyhjäkäyntihäviö on liian suuri. Jos käytön aikana moottorin käydessä syntyvä häviö muunnetaan lämpöenergiaksi, moottorin kunkin osan lämpötila nousee erittäin nopeasti. Tehtiin kuormittamaton toimintatesti ja moottori savusi 2 tunnin käytön jälkeenminuuttia.Kolmannen mallin muuttamisen jälkeen testi toistettiin.4-napavirtaoli 10,5Aja tappio oli1,35 kW, mikä oli normaalia;16-napainen tyhjäkäyntivirtaoli 30Aja tyhjäkäyntihäviöoli 11,3 kW. Todettiin, että tyhjävirta oli liian pieni ja tyhjäkäyntihäviö oli edelleen liian suuri. , suoritti kuormittamattoman toimintatestin ja ajon jälkeen3:lleminuuttia, moottori ylikuumeni ja savusi.Uudelleensuunnittelun jälkeen testattiin.4-napa on periaatteessa ennallaan,16-napainen tyhjäkäyntivirtaon 26Aja tyhjäkäyntihäviöon 2360W. On arvioitu, että tyhjäkäyntivirta on liian pieni, tyhjäkäyntihäviö on normaali ja16-napa juoksee5minuuttia ilman kuormaa, mikä on normaalia.Voidaan nähdä, että tyhjäkäyntihäviö vaikuttaa suoraan moottorin lämpötilan nousuun.
2.Tärkeimmät moottorin ydinhäviön vaikuttavat tekijät
Pienjännitteisten, suuritehoisten ja korkeajännitteiden moottorihäviöissä moottorin ydinhäviö on keskeinen tehokkuuteen vaikuttava tekijä. Moottorisydänhäviöt sisältävät ytimen päämagneettikentän muutoksista aiheutuvat perusraudan häviöt, lisähäviöt (tai hajahäviöt)ytimessä kuormittamattomissa olosuhteissa,sekä staattorin tai roottorin käyttövirran aiheuttamat vuotomagneettikentät ja harmoniset yliaallot. Rautasydämen magneettikenttien aiheuttamat häviöt.Perusraudan häviöt johtuvat rautasydämen päämagneettikentän muutoksista.Tämä muutos voi olla luonteeltaan vaihtelevaa magnetointia, kuten se, mikä tapahtuu moottorin staattorin tai roottorin hampaissa; se voi myös olla luonteeltaan rotaatiomagnetoitunut, kuten mitä tapahtuu moottorin staattorissa tai roottorin rautaikeessä.Olipa kyseessä vuorotteleva magnetointi tai rotaatiomagnetointi, rautasydämeen aiheutuu hystereesi- ja pyörrevirtahäviöitä.Ydinhäviö riippuu pääasiassa perusraudan häviöstä. Sydänhäviö on suuri, mikä johtuu pääasiassa materiaalin poikkeamisesta suunnittelusta tai monista epäsuotuisista tuotannontekijöistä, mikä johtaa suureen magneettivuon tiheyteen, oikosulkuun piiteräslevyjen välillä ja piiteräksen paksuuden peiteltyyn lisääntymiseen. lakanat. .Piiteräslevyn laatu ei täytä vaatimuksia. Moottorin pääasiallisena magneettisena johtavana materiaalina piiteräslevyn suorituskyvyllä on suuri vaikutus moottorin suorituskykyyn. Suunnittelussa pääasiallisesti varmistetaan, että piiteräslevyn laatu täyttää suunnitteluvaatimukset. Lisäksi samaa piiteräslevyä on eri valmistajilta. Materiaaliominaisuuksissa on tiettyjä eroja. Kun valitset materiaaleja, sinun tulee yrittää parhaansa mukaan valita materiaalit hyviltä piiteräsvalmistajilta.Rautasydämen paino on riittämätön ja kappaleet eivät tiivisty. Rautasydämen paino on riittämätön, mikä johtaa liialliseen virtaan ja liialliseen rautahäviöön.Jos piiteräslevy maalataan liian paksuksi, magneettipiiri ylikyllästyy. Tällä hetkellä kuormittamattoman virran ja jännitteen välinen suhdekäyrä on vakavasti taipunut.Rautasydämen valmistuksen ja käsittelyn aikana piiteräslevyn lävistyspinnan raesuuntaus vaurioituu, mikä johtaa raudan häviön lisääntymiseen saman magneettisen induktion aikana. Vaihtuvataajuisissa moottoreissa on myös otettava huomioon yliaaltojen aiheuttamat rautahäviöt; tämä on otettava huomioon suunnitteluprosessissa. Kaikki tekijät huomioitu.muu.Edellä mainittujen tekijöiden lisäksi moottorin rautahäviön mitoitusarvon tulee perustua rautasydämen todelliseen tuotantoon ja prosessointiin ja yrittää sovittaa teoreettinen arvo todelliseen arvoon.Yleisten materiaalitoimittajien toimittamat ominaiskäyrät mitataan Epsteinin neliöympyrämenetelmällä ja moottorin eri osien magnetointisuunnat ovat erilaisia. Tätä erityistä pyörivän raudan häviötä ei voida tällä hetkellä ottaa huomioon.Tämä johtaa eriasteisiin epäjohdonmukaisuuksiin laskettujen arvojen ja mitattujen arvojen välillä.
3.Moottorin lämpötilan nousun vaikutus eristysrakenteeseen
Moottorin lämmitys- ja jäähdytysprosessi on suhteellisen monimutkainen, ja sen lämpötilan nousu muuttuu ajan myötä eksponentiaalisesti.Jotta moottorin lämpötilan nousu ei ylittäisi standardivaatimuksia, moottorin tuottamaa häviötä vähennetään toisaalta; toisaalta moottorin lämmönpoistokyky kasvaa.Yhden moottorin tehon kasvaessa päivä päivältä jäähdytysjärjestelmän parantamisesta ja lämmönpoistokapasiteetin lisäämisestä on tullut tärkeitä toimenpiteitä moottorin lämpötilan nousun parantamiseksi.
Kun moottori toimii nimellisolosuhteissa pitkään ja sen lämpötila saavuttaa vakauden, moottorin kunkin osan lämpötilan nousun sallittua raja-arvoa kutsutaan lämpötilan nousurajaksi.Moottorin lämpötilan nousuraja on määrätty kansallisissa standardeissa.Lämpötilan nousuraja riippuu pohjimmiltaan eristysrakenteen sallimasta maksimilämpötilasta ja jäähdytysaineen lämpötilasta, mutta se liittyy myös tekijöihin, kuten lämpötilan mittausmenetelmään, käämin lämmönsiirto- ja lämmönpoistoolosuhteisiin sekä lämpövirtauksen intensiteetti saa muodostua.Moottorikäämin eristerakenteessa käytettyjen materiaalien mekaaniset, sähköiset, fysikaaliset ja muut ominaisuudet heikkenevät vähitellen lämpötilan vaikutuksesta. Lämpötilan noustessa tietylle tasolle eristemateriaalin ominaisuudet muuttuvat oleellisesti ja jopa eristyskyvyn heikkeneminen.Sähkötekniikassa moottoreiden ja sähkölaitteiden eristysrakenteet tai eristysjärjestelmät jaetaan usein useisiin lämpöä kestäviin luokkiin äärilämpötilojensa mukaan.Kun eristysrakenne tai -järjestelmä toimii vastaavalla lämpötilatasolla pitkään, se ei yleensä aiheuta tarpeettomia suorituskyvyn muutoksia.Tietyn lämmönkestävyysluokan eristysrakenteissa kaikissa ei välttämättä käytetä samaa lämmönkestävää laatua olevia eristemateriaaleja. Eristysrakenteen lämmönkestävyys arvioidaan kattavasti tekemällä simulaatiotestejä käytetyn rakenteen mallille.Eristävä rakenne toimii tietyissä äärilämpötiloissa ja voi saavuttaa taloudellisen käyttöiän.Teoreettinen johtaminen ja käytäntö ovat osoittaneet, että eristerakenteen käyttöiän ja lämpötilan välillä on eksponentiaalinen suhde, joten se on erittäin herkkä lämpötilalle.Joissakin erikoismoottoreissa, jos niiden käyttöikää ei vaadita kovin pitkäksi, voidaan moottorin koon pienentämiseksi nostaa moottorin sallittua rajalämpötilaa kokemuksen tai testitietojen perusteella.Vaikka jäähdytysväliaineen lämpötila vaihtelee käytetyn jäähdytysjärjestelmän ja jäähdytysväliaineen mukaan, jäähdytysväliaineen lämpötila riippuu nykyisin erilaisissa jäähdytysjärjestelmissä periaatteessa ilmakehän lämpötilasta ja on numeerisesti sama kuin ilmakehän lämpötila. Paljon samaa.Erilaiset lämpötilan mittausmenetelmät johtavat erilaisiin eroihin mitatun lämpötilan ja mitattavan komponentin kuumimman kohdan lämpötilan välillä. Mitattavan komponentin kuumimman kohdan lämpötila on avain arvioitaessa, voiko moottori toimia turvallisesti pitkään.Joissakin erikoistapauksissa moottorin käämityksen lämpötilan nousuraja ei useinkaan täysin määräydy käytetyn eristerakenteen sallitun enimmäislämpötilan mukaan, vaan on otettava huomioon myös muut tekijät.Moottorikäämien lämpötilan lisääminen edelleen tarkoittaa yleensä moottorihäviöiden kasvua ja hyötysuhteen laskua.Käämityksen lämpötilan nousu lisää lämpöjännitystä joidenkin toisiinsa liittyvien osien materiaaleihin.Muilla, kuten eristyksen dielektrisillä ominaisuuksilla ja johtimen metallimateriaalien mekaanisella lujuudella, on haitallisia vaikutuksia; se voi aiheuttaa vaikeuksia laakerien voitelujärjestelmän toiminnassa.Siksi, vaikka jotkut moottorin käämit ottavat tällä hetkellä luokanF- tai H-luokan eristerakenteet, niiden lämpötilan nousurajat ovat edelleen luokan B määräysten mukaiset. Tämä ei vain ota huomioon joitain yllä olevista tekijöistä, vaan lisää myös moottorin luotettavuutta käytön aikana. Se on hyödyllisempää ja voi pidentää moottorin käyttöikää.
4.lopuksi
Häkkikolmivaiheisen asynkronisen moottorin tyhjäkäyntivirta ja tyhjäkäyntihäviö heijastavat jossain määrin moottorin lämpötilan nousua, tehokkuutta, tehokerrointa, käynnistyskykyä ja muita tärkeimpiä suorituskykyindikaattoreita. Se, onko se hyväksytty vai ei, vaikuttaa suoraan moottorin suorituskykyyn.Huoltolaboratorion henkilöstön tulee hallita rajasäännöt, varmistaa, että pätevät moottorit lähtevät tehtaalta, arvioida pätemättömiä moottoreita ja suorittaa korjauksia varmistaakseen, että moottoreiden suorituskykymittarit täyttävät tuotestandardien vaatimukset.a
Postitusaika: 16.11.2023