0.Introdución
A corrente sen carga e a perda dun motor asíncrono trifásico tipo gaiola son parámetros importantes que reflicten a eficiencia e o rendemento eléctrico do motor. Son indicadores de datos que se poden medir directamente no lugar de uso despois de que o motor sexa fabricado e reparado. Reflicte os compoñentes principais do motor ata certo punto: o nivel do proceso de deseño e a calidade de fabricación do estator e do rotor, a corrente sen carga afecta directamente ao factor de potencia do motor; a perda sen carga está intimamente relacionada coa eficiencia do motor e é o elemento de proba máis intuitivo para a avaliación preliminar do rendemento do motor antes de que o motor se poña en funcionamento oficialmente.
1.Factores que afectan á corrente sen carga e á perda do motor
A corrente sen carga dun motor asíncrono trifásico tipo esquío inclúe principalmente a corrente de excitación e a corrente activa sen carga, das cales preto do 90% é a corrente de excitación, que se usa para xerar un campo magnético rotativo e é considerada como unha corrente reactiva, que afecta o factor de potencia COSφ do motor. O seu tamaño está relacionado coa tensión do terminal do motor e a densidade de fluxo magnético do deseño do núcleo de ferro; durante o deseño, se a densidade de fluxo magnético se selecciona demasiado alta ou a tensión é maior que a tensión nominal cando o motor está en marcha, o núcleo de ferro estará saturado, a corrente de excitación aumentará significativamente e o correspondente baleiro A corrente de carga é grande e o factor de potencia é baixo, polo que a perda sen carga é grande.O restante10 %é a corrente activa, que se usa para varias perdas de potencia durante o funcionamento sen carga e afecta a eficiencia do motor.Para un motor cunha sección de devanado fixa, a corrente sen carga do motor é grande, a corrente activa permitida reducirase e a capacidade de carga do motor.A corrente sen carga dun motor asíncrono trifásico tipo gaiola é xeralmenteDo 30% ao 70% da corrente nominal e a perda é do 3% ao 8% da potencia nominal. Entre eles, a perda de cobre dos motores de pequena potencia representa unha proporción maior, e a perda de ferro dos motores de alta potencia representa unha proporción maior. máis alto.A perda sen carga dos motores de cadro grande é principalmente a perda de núcleo, que consiste na perda de histérese e a perda de corrente de Foucault.A perda de histérese é proporcional ao material permeable magnético e ao cadrado da densidade do fluxo magnético. A perda de corrente de Foucault é proporcional ao cadrado da densidade de fluxo magnético, ao cadrado do espesor do material magnético permeable, ao cadrado da frecuencia e á permeabilidade magnética. Proporcional ao grosor do material.Ademais das perdas de núcleo, tamén hai perdas de excitación e perdas mecánicas.Cando o motor ten unha gran perda sen carga, a causa do fallo do motor pódese atopar nos seguintes aspectos.1 ) A montaxe inadecuada, a rotación inflexible do rotor, a mala calidade dos rodamentos, demasiada graxa nos rodamentos, etc., provocan unha perda excesiva de fricción mecánica. 2) Usar incorrectamente un ventilador grande ou un ventilador con moitas aspas aumentará a fricción do vento. 3) A calidade da folla de aceiro silicio do núcleo de ferro é mala. 4) A lonxitude do núcleo insuficiente ou a laminación inadecuada resulta nunha lonxitude efectiva insuficiente, o que provoca un aumento da perda de perdas e perdas de ferro. 5 ) Debido á alta presión durante a laminación, a capa de illamento da chapa de aceiro de silicio do núcleo foi esmagada ou o rendemento de illamento da capa de illamento orixinal non cumpriu os requisitos.
Un motor YZ250S-4/16-H, cun sistema eléctrico de 690V/50HZ, unha potencia de 30KW/14,5KW e unha corrente nominal de 35,2A/58,1A. Despois de completar o primeiro deseño e montaxe, realizouse a proba. A corrente sen carga de 4 polos era de 11,5 A e a perda de 1,6 kW, normal. A corrente sen carga de 16 polos é de 56,5 A e a perda sen carga é de 35 kW. Determinouse que o 16-a corrente sen carga polo polo é grande e a perda sen carga é demasiado grande.Este motor é un sistema de traballo a curto prazo,correndo en10/5 min.O 16-o motor de poste funciona sen carga durante aproximadamente1minuto. O motor quéntase e fuma.O motor foi desmontado e redeseñado, e volveuse a probar despois do deseño secundario.O 4-Corrente sen carga polo poloé 10,7 Ae a perda é1,4 kW,que é normal;o 16-Polo de corrente sen carga é46Ae a perda sen cargaé de 18,2 kW. Xulgase que a corrente sen carga é grande e sen carga A perda aínda é demasiado grande. Realizouse unha proba de carga nominal. A potencia de entrada foi33,4 kW, a potencia de saídaera de 14,5 kW, e a corrente de funcionamentoera 52,3A, que era inferior á corrente nominal do motordo 58.1A. Se se avalía unicamente en función da corrente, cualificouse a corrente sen carga.Non obstante, é obvio que a perda sen carga é demasiado grande. Durante o funcionamento, se a perda xerada cando o motor está en marcha se converte en enerxía térmica, a temperatura de cada parte do motor aumentará moi rapidamente. Realizouse unha proba de funcionamento sen carga e o motor fumou despois de funcionar durante 2minutos.Despois de cambiar o deseño por terceira vez, repetiuse a proba.O 4-corrente sen carga polo poloera 10,5 Ae a perda foi1,35 kW, que era normal;o 16-Corrente sen carga polo poloera 30Ae a perda sen cargaera de 11,3 kW. Determinouse que a corrente sen carga era demasiado pequena e a perda sen carga aínda era demasiado grande. , realizou unha proba de funcionamento sen carga e despois de correrpara 3minutos, o motor sobrequentouse e fumou.Despois do redeseño, realizouse a proba.O 4-polo permanece basicamente inalterado,o 16-Corrente sen carga polo poloé 26A, e a perda sen cargaé de 2360 W. Xulgase que a corrente sen carga é demasiado pequena, a perda sen carga é normal eo 16-polo corre para5minutos sen carga, o que é normal.Pódese ver que a perda sen carga afecta directamente o aumento da temperatura do motor.
2.Principais factores que inflúen na perda do núcleo motor
Nas perdas de motores de baixa tensión, alta potencia e alta tensión, a perda do núcleo do motor é un factor clave que afecta a eficiencia. As perdas do núcleo do motor inclúen as perdas básicas de ferro causadas por cambios no campo magnético principal do núcleo, perdas adicionais (ou perdidas).no núcleo en condicións sen carga,e campos magnéticos e harmónicos de fuga causados pola corrente de traballo do estator ou rotor. Perdas causadas polos campos magnéticos no núcleo de ferro.As perdas básicas de ferro prodúcense debido a cambios no campo magnético principal do núcleo de ferro.Este cambio pode ser de natureza de magnetización alterna, como o que ocorre nos dentes do estator ou do rotor dun motor; tamén pode ser de natureza de magnetización rotacional, como o que ocorre no estator ou no xugo de ferro do rotor dun motor.Tanto se se trata de magnetización alterna como de magnetización rotacional, a histérese e as perdas de corrente de Foucault causaranse no núcleo de ferro.A perda do núcleo depende principalmente da perda básica de ferro. A perda do núcleo é grande, principalmente debido á desviación do material do deseño ou a moitos factores desfavorables na produción, o que resulta nunha alta densidade de fluxo magnético, curtocircuíto entre as follas de aceiro de silicio e un aumento disimulado no espesor do aceiro de silicio. follas. .A calidade da chapa de aceiro de silicio non cumpre os requisitos. Como principal material condutor magnético do motor, o cumprimento do rendemento da chapa de aceiro de silicio ten un gran impacto no rendemento do motor. Ao proxectar, garante principalmente que o grao da chapa de aceiro de silicio cumpra os requisitos de deseño. Ademais, o mesmo grao de chapa de aceiro de silicio é de diferentes fabricantes. Hai certas diferenzas nas propiedades dos materiais. Ao seleccionar materiais, debes facer o posible para escoller materiais de bos fabricantes de aceiro de silicio.O peso do núcleo de ferro é insuficiente e as pezas non están compactadas. O peso do núcleo de ferro é insuficiente, o que provoca unha corrente excesiva e unha perda excesiva de ferro.Se a chapa de aceiro de silicona está pintada demasiado grosa, o circuíto magnético estará sobresaturado. Neste momento, a curva de relación entre a corrente sen carga e a tensión estará seriamente dobrada.Durante a produción e procesamento do núcleo de ferro, a orientación do gran da superficie de perforación da chapa de aceiro de silicio darase como resultado un aumento da perda de ferro baixo a mesma indución magnética. Para os motores de frecuencia variable, tamén se deben ter en conta as perdas adicionais de ferro causadas por harmónicos; isto é o que se debe considerar no proceso de deseño. Todos os factores considerados.outro.Ademais dos factores anteriores, o valor de deseño da perda de ferro do motor debe basearse na produción e procesamento real do núcleo de ferro, e tentar facer coincidir o valor teórico co valor real.As curvas características proporcionadas polos provedores xerais de materiais mídense segundo o método do círculo cadrado de Epstein e as direccións de magnetización das diferentes partes do motor son diferentes. Actualmente non se pode ter en conta esta perda especial de ferro rotatorio.Isto levará a inconsistencias entre os valores calculados e os valores medidos en diferentes graos.
3.Efecto do aumento da temperatura do motor na estrutura de illamento
O proceso de quecemento e arrefriamento do motor é relativamente complexo e o seu aumento de temperatura cambia co tempo nunha curva exponencial.Para evitar que o aumento de temperatura do motor supere os requisitos estándar, por unha banda, redúcense as perdas xeradas polo motor; por outra banda, increméntase a capacidade de disipación de calor do motor.A medida que a capacidade dun só motor aumenta día a día, mellorar o sistema de refrixeración e aumentar a capacidade de disipación de calor convertéronse en medidas importantes para mellorar o aumento da temperatura do motor.
Cando o motor funciona en condicións nominales durante moito tempo e a súa temperatura alcanza estabilidade, o valor límite permitido do aumento de temperatura de cada compoñente do motor chámase límite de aumento de temperatura.O límite de aumento de temperatura do motor estipulouse nas normas nacionais.O límite de aumento de temperatura depende basicamente da temperatura máxima permitida pola estrutura de illamento e da temperatura do medio de refrixeración, pero tamén está relacionado con factores como o método de medición da temperatura, as condicións de transferencia de calor e disipación de calor do enrolamento e intensidade do fluxo de calor permitido xerar.As propiedades mecánicas, eléctricas, físicas e outras dos materiais utilizados na estrutura de illamento do bobinado do motor deterioraranse gradualmente baixo a influencia da temperatura. Cando a temperatura aumenta ata un certo nivel, as propiedades do material de illamento sufrirán cambios esenciais, e mesmo perda de capacidade de illamento.En tecnoloxía eléctrica, as estruturas de illamento ou sistemas de illamento en motores e aparellos eléctricos adoitan dividirse en varios graos de resistencia á calor segundo as súas temperaturas extremas.Cando unha estrutura ou sistema de illamento funciona a un nivel de temperatura correspondente durante moito tempo, xeralmente non producirá cambios de rendemento indebidos.É posible que non todas as estruturas illantes dun determinado grao de resistencia á calor utilicen materiais illantes do mesmo grao de resistencia á calor. O grao de resistencia á calor da estrutura de illamento avalíase exhaustivamente mediante a realización de probas de simulación no modelo da estrutura utilizada.A estrutura illante funciona baixo temperaturas extremas especificadas e pode acadar unha vida útil económica.A derivación teórica e a práctica demostraron que existe unha relación exponencial entre a vida útil da estrutura de illamento e a temperatura, polo que é moi sensible á temperatura.Para algúns motores de propósitos especiais, se a súa vida útil non debe ser moi longa, para reducir o tamaño do motor, a temperatura límite permitida do motor pódese aumentar en función da experiencia ou dos datos de proba.Aínda que a temperatura do medio de refrixeración varía segundo o sistema de refrixeración e o medio de refrixeración utilizado, para os distintos sistemas de refrixeración utilizados actualmente, a temperatura do medio de refrixeración depende basicamente da temperatura atmosférica, e é numericamente a mesma que a temperatura atmosférica. Moi o mesmo.Os diferentes métodos de medición da temperatura darán lugar a diferenzas diferentes entre a temperatura medida e a temperatura do punto máis quente do compoñente que se está a medir. A temperatura do punto máis quente do compoñente que se mide é a clave para xulgar se o motor pode funcionar con seguridade durante moito tempo.Nalgúns casos especiais, o límite de aumento da temperatura do enrolamento do motor a miúdo non está totalmente determinado pola temperatura máxima permitida da estrutura de illamento utilizada, pero tamén hai que ter en conta outros factores.O aumento da temperatura dos enrolamentos do motor xeralmente significa un aumento das perdas do motor e unha diminución da eficiencia.O aumento da temperatura do enrolamento provocará un aumento da tensión térmica nos materiais dalgunhas partes relacionadas.Outros, como as propiedades dieléctricas do illamento e a resistencia mecánica dos materiais metálicos condutores, terán efectos adversos; pode causar dificultades no funcionamento do sistema de lubricación dos rodamentos.Polo tanto, aínda que algúns enrolamentos do motor adoptan actualmente a claseEstruturas de illamento F ou Clase H, os seus límites de aumento de temperatura seguen de acordo coas normas de Clase B. Isto non só ten en conta algúns dos factores anteriores, senón que tamén aumenta a fiabilidade do motor durante o seu uso. É máis beneficioso e pode prolongar a vida útil do motor.
4.en conclusión
A corrente sen carga e a perda sen carga do motor asíncrono trifásico da gaiola reflicten ata certo punto o aumento da temperatura, a eficiencia, o factor de potencia, a capacidade de arranque e outros principais indicadores de rendemento do motor. Que estea cualificado ou non afecta directamente ao rendemento do motor.O persoal do laboratorio de mantemento debe dominar as regras límite, asegurarse de que os motores cualificados saian da fábrica, emitir xuízos sobre motores non cualificados e realizar reparacións para garantir que os indicadores de rendemento dos motores cumpran os requisitos das normas de produto.a
Hora de publicación: 16-novembro-2023