तीन-चरण अतुल्यकालिक मोटर के नो-लोड करंट, हानि और तापमान वृद्धि के बीच संबंध

0.परिचय

केज-प्रकार के तीन-चरण अतुल्यकालिक मोटर का नो-लोड करंट और हानि महत्वपूर्ण पैरामीटर हैं जो मोटर की दक्षता और विद्युत प्रदर्शन को दर्शाते हैं। वे डेटा संकेतक हैं जिन्हें मोटर के निर्माण और मरम्मत के बाद सीधे उपयोग स्थल पर मापा जा सकता है। यह एक निश्चित सीमा तक मोटर के मुख्य घटकों को दर्शाता है - स्टेटर और रोटर की डिजाइन प्रक्रिया स्तर और विनिर्माण गुणवत्ता, नो-लोड करंट सीधे मोटर के पावर फैक्टर को प्रभावित करता है; नो-लोड हानि का मोटर की दक्षता से गहरा संबंध है, और मोटर को आधिकारिक तौर पर परिचालन में लाने से पहले मोटर प्रदर्शन के प्रारंभिक मूल्यांकन के लिए यह सबसे सहज परीक्षण आइटम है।

1.नो-लोड करंट और मोटर के नुकसान को प्रभावित करने वाले कारक

गिलहरी-प्रकार के तीन-चरण अतुल्यकालिक मोटर के नो-लोड करंट में मुख्य रूप से उत्तेजना करंट और नो-लोड पर सक्रिय करंट शामिल होता है, जिसमें से लगभग 90% उत्तेजना करंट होता है, जिसका उपयोग घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने के लिए किया जाता है और है एक प्रतिक्रियाशील धारा के रूप में माना जाता है, जो पावर फैक्टर COS को प्रभावित करता हैमोटर का φ. इसका आकार मोटर टर्मिनल वोल्टेज और लौह कोर डिजाइन के चुंबकीय प्रवाह घनत्व से संबंधित है; डिजाइन के दौरान, यदि चुंबकीय प्रवाह घनत्व बहुत अधिक चुना जाता है या मोटर चलने पर वोल्टेज रेटेड वोल्टेज से अधिक होता है, तो लौह कोर संतृप्त हो जाएगा, उत्तेजना प्रवाह में काफी वृद्धि होगी, और संबंधित खाली लोड वर्तमान बड़ा है और पावर फैक्टर कम है, इसलिए नो-लोड हानि बड़ी है।शेष10%सक्रिय धारा है, जिसका उपयोग नो-लोड ऑपरेशन के दौरान विभिन्न बिजली हानियों के लिए किया जाता है और मोटर की दक्षता को प्रभावित करता है।एक निश्चित वाइंडिंग क्रॉस-सेक्शन वाली मोटर के लिए, मोटर का नो-लोड करंट बड़ा होता है, प्रवाहित होने वाली सक्रिय धारा कम हो जाएगी, और मोटर की भार क्षमता कम हो जाएगी।केज-प्रकार के तीन-चरण अतुल्यकालिक मोटर का नो-लोड करंट आम तौर पर होता हैरेटेड करंट का 30% से 70%, और नुकसान रेटेड पावर का 3% से 8% है. उनमें से, छोटी-शक्ति वाली मोटरों में तांबे की हानि एक बड़े अनुपात के लिए होती है, और उच्च-शक्ति मोटरों में लोहे की हानि एक बड़े अनुपात में होती है। उच्चतर.बड़े फ्रेम आकार की मोटरों का नो-लोड नुकसान मुख्य रूप से कोर नुकसान है, जिसमें हिस्टैरिसीस नुकसान और एड़ी वर्तमान नुकसान शामिल हैं।हिस्टैरिसीस हानि चुंबकीय पारगम्य सामग्री और चुंबकीय प्रवाह घनत्व के वर्ग के समानुपाती होती है। भंवर धारा हानि चुंबकीय प्रवाह घनत्व के वर्ग, चुंबकीय पारगम्य सामग्री की मोटाई के वर्ग, आवृत्ति के वर्ग और चुंबकीय पारगम्यता के आनुपातिक है। सामग्री की मोटाई के आनुपातिक.मुख्य हानियों के अलावा, उत्तेजना हानियाँ और यांत्रिक हानियाँ भी हैं।जब मोटर में बड़े पैमाने पर नो-लोड हानि होती है, तो मोटर की विफलता का कारण निम्नलिखित पहलुओं से पाया जा सकता है।1) अनुचित संयोजन, अनम्य रोटर रोटेशन, खराब बीयरिंग गुणवत्ता, बीयरिंग में बहुत अधिक ग्रीस आदि, अत्यधिक यांत्रिक घर्षण हानि का कारण बनते हैं। 2) गलत तरीके से बड़े पंखे या कई ब्लेड वाले पंखे का उपयोग करने से हवा का घर्षण बढ़ जाएगा। 3) आयरन कोर सिलिकॉन स्टील शीट की गुणवत्ता खराब है। 4) अपर्याप्त कोर लंबाई या अनुचित लेमिनेशन के परिणामस्वरूप अपर्याप्त प्रभावी लंबाई होती है, जिसके परिणामस्वरूप स्ट्रे हानि और लौह हानि में वृद्धि होती है। 5) लेमिनेशन के दौरान उच्च दबाव के कारण, कोर सिलिकॉन स्टील शीट की इन्सुलेशन परत कुचल गई थी या मूल इन्सुलेशन परत का इन्सुलेशन प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा नहीं करता था।

एक YZ250S-4/16-H मोटर, 690V/50HZ की इलेक्ट्रिक प्रणाली, 30KW/14.5KW की शक्ति और 35.2A/58.1A की रेटेड करंट के साथ। पहला डिज़ाइन और संयोजन पूरा होने के बाद, परीक्षण किया गया। 4-पोल नो-लोड करंट 11.5A था, और नुकसान 1.6KW था, जो सामान्य था। 16-पोल नो-लोड करंट 56.5A है और नो-लोड लॉस 35KW है। यह निर्धारित किया गया है कि 16-पोल नो-लोड करंट बड़ा है और नो-लोड लॉस बहुत बड़ा है।यह मोटर अल्प समय कार्य करने वाली प्रणाली है,पर चल रहा है10/5 मिनट।16-पोल मोटर लगभग बिना लोड के चलती है1मिनट। मोटर ज़्यादा गरम हो जाती है और धुआं निकलने लगता है।मोटर को अलग किया गया और पुनः डिज़ाइन किया गया, और द्वितीयक डिज़ाइन के बाद पुनः परीक्षण किया गया।4-पोल नो-लोड करंट10.7A हैऔर नुकसान है1.4 किलोवाट,जो सामान्य है;16-पोल नो-लोड करंट है46एऔर नो-लोड हानि18.2KW है. यह आंका गया है कि नो-लोड करंट बड़ा है और नो-लोड नुकसान अभी भी बहुत बड़ा है। एक रेटेड लोड परीक्षण किया गया था. इनपुट पावर थी33.4 किलोवाट, आउटपुट पावर14.5KW था, और ऑपरेटिंग करंट52.3A था, जो मोटर के रेटेड करंट से कम था58.1ए का. यदि केवल करंट के आधार पर मूल्यांकन किया जाता है, तो नो-लोड करंट योग्य था।हालाँकि, यह स्पष्ट है कि नो-लोड हानि बहुत बड़ी है। ऑपरेशन के दौरान, यदि मोटर चलने पर उत्पन्न हानि को ऊष्मा ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है, तो मोटर के प्रत्येक भाग का तापमान बहुत तेज़ी से बढ़ जाएगा। नो-लोड ऑपरेशन परीक्षण किया गया और मोटर 2 तक चलने के बाद धूम्रपान करने लगीमिनट.तीसरी बार डिज़ाइन बदलने के बाद दोबारा परीक्षण किया गया.4-पोल नो-लोड करंट10.5A थाऔर नुकसान हुआ1.35 किलोवाट, जो सामान्य था;16-पोल नो-लोड करंट30ए थाऔर नो-लोड हानि11.3KW था. यह निर्धारित किया गया था कि नो-लोड करंट बहुत छोटा था और नो-लोड हानि अभी भी बहुत बड़ी थी। , नो-लोड ऑपरेशन परीक्षण आयोजित किया, और चलाने के बाद3 के लिएकुछ मिनट बाद, मोटर ज़्यादा गरम हो गई और धुआं निकलने लगा।दोबारा डिजाइन करने के बाद परीक्षण किया गया।4-पोल मूलतः अपरिवर्तित है,16-पोल नो-लोड करंट26ए है, और नो-लोड हानि2360W है. यह आंका गया है कि नो-लोड करंट बहुत छोटा है, नो-लोड हानि सामान्य है, और16-पोल दौड़ता है5बिना लोड के मिनट, जो सामान्य है।यह देखा जा सकता है कि नो-लोड हानि सीधे मोटर के तापमान वृद्धि को प्रभावित करती है।

2.मोटर कोर हानि को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक

कम-वोल्टेज, उच्च-शक्ति और उच्च-वोल्टेज मोटर हानियों में, मोटर कोर हानि दक्षता को प्रभावित करने वाला एक प्रमुख कारक है। मोटर कोर हानियों में कोर में मुख्य चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन के कारण होने वाली बुनियादी लोहे की हानि, अतिरिक्त (या भटका हुआ) नुकसान शामिल हैंनो-लोड स्थितियों के दौरान कोर में,और स्टेटर या रोटर की कार्यशील धारा के कारण चुंबकीय क्षेत्र और हार्मोनिक्स का रिसाव। लौह कोर में चुंबकीय क्षेत्र के कारण होने वाली हानि।लोहे की कोर में मुख्य चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन के कारण लोहे की बुनियादी हानि होती है।यह परिवर्तन एक वैकल्पिक चुंबकीयकरण प्रकृति का हो सकता है, जैसे मोटर के स्टेटर या रोटर दांतों में क्या होता है; यह घूर्णी चुंबकीयकरण प्रकृति का भी हो सकता है, जैसे कि मोटर के स्टेटर या रोटर आयरन योक में क्या होता है।चाहे वह प्रत्यावर्ती चुम्बकत्व हो या घूर्णी चुम्बकत्व, लौह कोर में हिस्टैरिसीस और एड़ी धारा हानियाँ होंगी।कोर हानि मुख्य रूप से मूल लौह हानि पर निर्भर करती है। कोर हानि बड़ी है, मुख्य रूप से डिज़ाइन से सामग्री के विचलन या उत्पादन में कई प्रतिकूल कारकों के कारण, जिसके परिणामस्वरूप उच्च चुंबकीय प्रवाह घनत्व, सिलिकॉन स्टील शीट के बीच शॉर्ट सर्किट और सिलिकॉन स्टील की मोटाई में छिपी हुई वृद्धि होती है। चादरें. .सिलिकॉन स्टील शीट की गुणवत्ता आवश्यकताओं को पूरा नहीं करती है। मोटर की मुख्य चुंबकीय प्रवाहकीय सामग्री के रूप में, सिलिकॉन स्टील शीट के प्रदर्शन अनुपालन का मोटर के प्रदर्शन पर बहुत प्रभाव पड़ता है। डिजाइन करते समय, यह मुख्य रूप से सुनिश्चित किया जाता है कि सिलिकॉन स्टील शीट का ग्रेड डिजाइन आवश्यकताओं को पूरा करता है। इसके अलावा, सिलिकॉन स्टील शीट का एक ही ग्रेड विभिन्न निर्माताओं से है। भौतिक गुणों में कुछ भिन्नताएँ हैं। सामग्री का चयन करते समय, आपको अच्छे सिलिकॉन स्टील निर्माताओं से सामग्री चुनने की पूरी कोशिश करनी चाहिए।लोहे के कोर का वजन अपर्याप्त है और टुकड़े संकुचित नहीं हैं। लोहे के कोर का वजन अपर्याप्त है, जिसके परिणामस्वरूप अत्यधिक करंट और अत्यधिक लोहे की हानि होती है।यदि सिलिकॉन स्टील शीट को बहुत अधिक गाढ़ा रंगा गया है, तो चुंबकीय सर्किट अतिसंतृप्त हो जाएगा। इस समय, नो-लोड करंट और वोल्टेज के बीच संबंध वक्र गंभीर रूप से मुड़ जाएगा।लौह कोर के उत्पादन और प्रसंस्करण के दौरान, सिलिकॉन स्टील शीट की छिद्रण सतह का अनाज अभिविन्यास क्षतिग्रस्त हो जाएगा, जिसके परिणामस्वरूप उसी चुंबकीय प्रेरण के तहत लौह हानि में वृद्धि होगी। परिवर्तनीय आवृत्ति मोटरों के लिए, हार्मोनिक्स के कारण होने वाले अतिरिक्त लोहे के नुकसान को भी ध्यान में रखा जाना चाहिए; डिज़ाइन प्रक्रिया में इसी पर विचार किया जाना चाहिए। सभी कारकों पर विचार किया गया।अन्य।उपरोक्त कारकों के अलावा, मोटर आयरन हानि का डिज़ाइन मूल्य आयरन कोर के वास्तविक उत्पादन और प्रसंस्करण पर आधारित होना चाहिए, और सैद्धांतिक मूल्य को वास्तविक मूल्य से मिलाने का प्रयास करना चाहिए।सामान्य सामग्री आपूर्तिकर्ताओं द्वारा प्रदान किए गए विशेषता वक्रों को एपस्टीन स्क्वायर सर्कल विधि के अनुसार मापा जाता है, और मोटर के विभिन्न हिस्सों की चुंबकीयकरण दिशाएं अलग-अलग होती हैं। इस विशेष घूमने वाले लोहे के नुकसान को फिलहाल ध्यान में नहीं रखा जा सकता है।इससे गणना किए गए मानों और मापे गए मानों के बीच अलग-अलग डिग्री तक विसंगतियां पैदा होंगी।

3.इन्सुलेशन संरचना पर मोटर तापमान वृद्धि का प्रभाव

मोटर की ताप और शीतलन प्रक्रिया अपेक्षाकृत जटिल है, और इसका तापमान वृद्धि समय के साथ एक घातांकीय वक्र में बदलती रहती है।मोटर के तापमान को मानक आवश्यकताओं से अधिक बढ़ने से रोकने के लिए, एक ओर, मोटर द्वारा उत्पन्न हानि को कम किया जाता है; दूसरी ओर, मोटर की ताप अपव्यय क्षमता बढ़ जाती है।जैसे-जैसे एकल मोटर की क्षमता दिन-ब-दिन बढ़ती जाती है, शीतलन प्रणाली में सुधार और गर्मी अपव्यय क्षमता में वृद्धि मोटर के तापमान वृद्धि में सुधार के लिए महत्वपूर्ण उपाय बन गए हैं।

जब मोटर लंबे समय तक रेटेड परिस्थितियों में चलती है और इसका तापमान स्थिरता तक पहुंच जाता है, तो मोटर के प्रत्येक घटक के तापमान वृद्धि की स्वीकार्य सीमा मान को तापमान वृद्धि सीमा कहा जाता है।मोटर की तापमान वृद्धि सीमा राष्ट्रीय मानकों में निर्धारित की गई है।तापमान वृद्धि सीमा मूल रूप से इन्सुलेशन संरचना द्वारा अनुमत अधिकतम तापमान और शीतलन माध्यम के तापमान पर निर्भर करती है, लेकिन यह तापमान माप विधि, गर्मी हस्तांतरण और घुमावदार की गर्मी अपव्यय स्थितियों जैसे कारकों से भी संबंधित है। ताप प्रवाह की तीव्रता उत्पन्न करने की अनुमति दी गई।मोटर वाइंडिंग इन्सुलेशन संरचना में प्रयुक्त सामग्रियों के यांत्रिक, विद्युत, भौतिक और अन्य गुण तापमान के प्रभाव में धीरे-धीरे खराब हो जाएंगे। जब तापमान एक निश्चित स्तर तक बढ़ जाता है, तो इन्सुलेशन सामग्री के गुणों में आवश्यक परिवर्तन होंगे, और यहां तक ​​कि इन्सुलेशन क्षमता का नुकसान भी होगा।विद्युत प्रौद्योगिकी में, मोटरों और विद्युत उपकरणों में इन्सुलेशन संरचनाओं या इन्सुलेशन सिस्टम को अक्सर उनके चरम तापमान के अनुसार कई गर्मी प्रतिरोधी ग्रेड में विभाजित किया जाता है।जब एक इन्सुलेशन संरचना या सिस्टम लंबे समय तक तापमान के संबंधित स्तर पर काम करता है, तो यह आम तौर पर अनुचित प्रदर्शन परिवर्तन उत्पन्न नहीं करेगा।एक निश्चित गर्मी प्रतिरोधी ग्रेड की इन्सुलेशन संरचनाएं सभी समान गर्मी प्रतिरोधी ग्रेड की इन्सुलेशन सामग्री का उपयोग नहीं कर सकती हैं। उपयोग की गई संरचना के मॉडल पर सिमुलेशन परीक्षण आयोजित करके इन्सुलेशन संरचना के गर्मी प्रतिरोधी ग्रेड का व्यापक मूल्यांकन किया जाता है।इन्सुलेशन संरचना निर्दिष्ट चरम तापमान के तहत काम करती है और किफायती सेवा जीवन प्राप्त कर सकती है।सैद्धांतिक व्युत्पत्ति और अभ्यास ने साबित कर दिया है कि इन्सुलेशन संरचना की सेवा जीवन और तापमान के बीच एक घातीय संबंध है, इसलिए यह तापमान के प्रति बहुत संवेदनशील है।कुछ विशेष प्रयोजन वाली मोटरों के लिए, यदि उनकी सेवा का जीवन बहुत लंबा होना आवश्यक नहीं है, तो मोटर के आकार को कम करने के लिए, अनुभव या परीक्षण डेटा के आधार पर मोटर की स्वीकार्य सीमा तापमान को बढ़ाया जा सकता है।यद्यपि शीतलन माध्यम का तापमान शीतलन प्रणाली और उपयोग किए गए शीतलन माध्यम के साथ भिन्न होता है, वर्तमान में उपयोग की जाने वाली विभिन्न शीतलन प्रणालियों के लिए, शीतलन माध्यम का तापमान मूल रूप से वायुमंडलीय तापमान पर निर्भर करता है, और संख्यात्मक रूप से वायुमंडलीय तापमान के समान होता है। ज्यादा से ज्यादा वही।तापमान मापने के विभिन्न तरीकों के परिणामस्वरूप मापे गए तापमान और मापे जा रहे घटक में सबसे गर्म स्थान के तापमान के बीच अलग-अलग अंतर होंगे। मापे जा रहे घटक में सबसे गर्म स्थान का तापमान यह निर्धारित करने की कुंजी है कि मोटर लंबे समय तक सुरक्षित रूप से काम कर सकती है या नहीं।कुछ विशेष मामलों में, मोटर वाइंडिंग की तापमान वृद्धि सीमा अक्सर उपयोग की जाने वाली इन्सुलेशन संरचना के अधिकतम स्वीकार्य तापमान से पूरी तरह से निर्धारित नहीं होती है, लेकिन अन्य कारकों पर भी विचार किया जाना चाहिए।मोटर वाइंडिंग के तापमान को और बढ़ाने का मतलब आम तौर पर मोटर हानि में वृद्धि और दक्षता में कमी है।घुमावदार तापमान में वृद्धि से कुछ संबंधित भागों की सामग्री में थर्मल तनाव में वृद्धि होगी।अन्य, जैसे इन्सुलेशन के ढांकता हुआ गुण और कंडक्टर धातु सामग्री की यांत्रिक शक्ति, पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ेगा; इससे बेयरिंग स्नेहन प्रणाली के संचालन में कठिनाई हो सकती है।इसलिए, हालांकि कुछ मोटर वाइंडिंग वर्तमान में क्लास को अपनाती हैंएफ या क्लास एच इन्सुलेशन संरचनाएं, उनकी तापमान वृद्धि सीमाएं अभी भी क्लास बी नियमों के अनुसार हैं। यह न केवल उपरोक्त कुछ कारकों को ध्यान में रखता है, बल्कि उपयोग के दौरान मोटर की विश्वसनीयता भी बढ़ाता है। यह अधिक फायदेमंद है और मोटर की सेवा जीवन को बढ़ा सकता है।

4.निष्कर्ष के तौर पर

केज थ्री-फेज एसिंक्रोनस मोटर का नो-लोड करंट और नो-लोड लॉस एक निश्चित सीमा तक तापमान वृद्धि, दक्षता, पावर फैक्टर, शुरुआती क्षमता और मोटर के अन्य मुख्य प्रदर्शन संकेतकों को दर्शाता है। यह योग्य है या नहीं इसका सीधा असर मोटर के प्रदर्शन पर पड़ता है।रखरखाव प्रयोगशाला कर्मियों को सीमा नियमों में महारत हासिल करनी चाहिए, यह सुनिश्चित करना चाहिए कि योग्य मोटरें फैक्ट्री छोड़ दें, अयोग्य मोटरों पर निर्णय लें, और यह सुनिश्चित करने के लिए मरम्मत करें कि मोटरों के प्रदर्शन संकेतक उत्पाद मानकों की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।