0.Pendahuluan
Arus tanpa beban dan kehilangan motor asinkron tiga fase tipe sangkar merupakan parameter penting yang mencerminkan efisiensi dan kinerja kelistrikan motor. Merupakan indikator data yang dapat langsung diukur di lokasi penggunaan setelah motor diproduksi dan diperbaiki. Ini mencerminkan komponen inti motor sampai batas tertentu – Tingkat proses desain dan kualitas pembuatan stator dan rotor, arus tanpa beban secara langsung mempengaruhi faktor daya motor; kehilangan tanpa beban berkaitan erat dengan efisiensi motor, dan merupakan item tes paling intuitif untuk penilaian awal kinerja motor sebelum motor resmi dioperasikan.
1.Faktor-faktor yang mempengaruhi arus tanpa beban dan rugi-rugi motor
Arus tanpa beban dari motor asinkron tiga fasa tipe tupai terutama mencakup arus eksitasi dan arus aktif tanpa beban, dimana sekitar 90% adalah arus eksitasi, yang digunakan untuk menghasilkan medan magnet yang berputar dan merupakan dianggap sebagai arus reaktif, yang mempengaruhi faktor daya COSφ dari motor. Ukurannya terkait dengan tegangan terminal motor dan kerapatan fluks magnet dari desain inti besi; selama desain, jika kerapatan fluks magnet yang dipilih terlalu tinggi atau tegangan lebih tinggi dari tegangan pengenal saat motor berjalan, inti besi akan jenuh, arus eksitasi akan meningkat secara signifikan, dan arus beban kosong yang sesuai besar dan faktor dayanya rendah, sehingga kehilangan tanpa bebannya besar.Sisanya10%adalah arus aktif, yang digunakan untuk berbagai rugi-rugi daya selama operasi tanpa beban dan mempengaruhi efisiensi motor.Untuk motor dengan penampang belitan tetap, arus tanpa beban motor besar, arus aktif yang dibiarkan mengalir akan berkurang, dan kapasitas beban motor akan berkurang.Arus tanpa beban dari motor asinkron tiga fasa tipe sangkar umumnya adalah30% hingga 70% dari arus pengenal, dan kerugiannya adalah 3% hingga 8% dari daya pengenal. Diantaranya, kehilangan tembaga pada motor berdaya kecil menyumbang proporsi yang lebih besar, dan hilangnya besi pada motor berdaya tinggi menyumbang proporsi yang lebih besar. lebih tinggi.Kehilangan tanpa beban pada motor ukuran rangka besar terutama merupakan kehilangan inti, yang terdiri dari kehilangan histeresis dan kehilangan arus eddy.Hilangnya histeresis sebanding dengan bahan permeabel magnet dan kuadrat kerapatan fluks magnet. Hilangnya arus eddy sebanding dengan kuadrat kerapatan fluks magnet, kuadrat ketebalan bahan permeabel magnet, kuadrat frekuensi, dan permeabilitas magnet. Sebanding dengan ketebalan bahan.Selain rugi-rugi inti, terdapat pula rugi-rugi eksitasi dan rugi-rugi mekanis.Ketika motor mengalami kehilangan tanpa beban yang besar, penyebab kegagalan motor dapat diketahui dari aspek berikut.1) Perakitan yang tidak tepat, putaran rotor yang tidak fleksibel, kualitas bantalan yang buruk, terlalu banyak gemuk pada bantalan, dll., menyebabkan hilangnya gesekan mekanis yang berlebihan. 2 ) Penggunaan kipas angin yang besar atau kipas yang banyak bilahnya secara tidak tepat akan menambah gesekan angin. 3) Kualitas lembaran baja silikon inti besi buruk. 4) Panjang inti yang tidak mencukupi atau laminasi yang tidak tepat mengakibatkan panjang efektif tidak mencukupi, yang mengakibatkan peningkatan kehilangan nyasar dan kehilangan besi. 5) Karena tekanan tinggi selama laminasi, lapisan insulasi lembaran baja silikon inti hancur atau kinerja insulasi lapisan insulasi asli tidak memenuhi persyaratan.
Satu motor YZ250S-4/16-H, dengan sistem kelistrikan 690V/50HZ, daya 30KW/14.5KW, dan arus pengenal 35.2A/58.1A. Setelah desain dan perakitan pertama selesai, pengujian dilakukan. Arus tanpa beban 4 kutub adalah 11,5A, dan kerugiannya adalah 1,6KW, normal. Arus tanpa beban 16 kutub adalah 56,5A dan kehilangan tanpa beban adalah 35KW. Ditentukan bahwa 16-arus tanpa beban tiang besar dan rugi-rugi tanpa beban terlalu besar.Motor ini merupakan sistem kerja jangka pendek,berjalan di10/5 menit.16-motor tiang berjalan tanpa beban selama sekitar1menit. Motor terlalu panas dan mengeluarkan asap.Motor dibongkar dan didesain ulang, dan diuji ulang setelah desain sekunder.4-arus tanpa beban kutubadalah 10,7Adan kerugiannya adalah1.4KW,mana yang normal;16-arus tanpa beban kutub adalah46Adan kehilangan tanpa bebanadalah 18.2KW. Dinilai arus tanpa beban besar dan tanpa beban Kerugiannya masih terlalu besar. Uji beban terukur telah dilakukan. Daya inputnya adalah33.4KW, daya keluaranadalah 14,5KW, dan arus operasiadalah 52.3A, yang kurang dari arus pengenal motordari 58.1A. Jika dinilai hanya berdasarkan arus, maka arus tanpa beban memenuhi syarat.Namun, jelas bahwa kerugian tanpa beban terlalu besar. Selama pengoperasian, jika rugi-rugi yang ditimbulkan saat motor berjalan diubah menjadi energi panas, maka suhu setiap bagian motor akan naik dengan sangat cepat. Tes operasi tanpa beban dilakukan dan motor berasap setelah berjalan selama 2 menitmenit.Setelah perubahan desain untuk ketiga kalinya, pengujian diulangi.4-arus tanpa beban kutubadalah 10,5Adan kerugiannya adalah1,35KW, itu normal;16-arus tanpa beban kutubadalah 30Adan kehilangan tanpa bebanadalah 11.3KW. Ditentukan bahwa arus tanpa beban terlalu kecil dan rugi-rugi tanpa beban masih terlalu besar. , melakukan uji operasi tanpa beban, dan setelah dijalankanuntuk 3menit, motor kepanasan dan berasap.Setelah didesain ulang, pengujian pun dilakukan.4-tiang pada dasarnya tidak berubah,16-arus tanpa beban kutubadalah 26A, dan kehilangan tanpa bebanadalah 2360W. Dinilai arus tanpa beban terlalu kecil, rugi-rugi tanpa beban normal, dan16-tiang berjalan untuk5menit tanpa beban, itu normal.Terlihat bahwa kehilangan tanpa beban secara langsung mempengaruhi kenaikan suhu motor.
2.Faktor utama yang mempengaruhi hilangnya inti motorik
Pada rugi-rugi motor bertegangan rendah, berdaya tinggi, dan bertegangan tinggi, rugi-rugi inti motor merupakan faktor kunci yang mempengaruhi efisiensi. Rugi-rugi inti motor meliputi rugi-rugi besi dasar yang disebabkan oleh perubahan medan magnet utama pada inti, rugi-rugi tambahan (atau nyasar).di inti selama kondisi tanpa beban,dan kebocoran medan magnet dan harmonik yang disebabkan oleh arus kerja stator atau rotor. Kerugian yang disebabkan oleh medan magnet pada inti besi.Rugi-rugi dasar besi terjadi karena adanya perubahan medan magnet utama pada inti besi.Perubahan ini dapat bersifat magnetisasi bolak-balik, seperti yang terjadi pada gigi stator atau rotor motor; bisa juga bersifat magnetisasi rotasi, seperti yang terjadi pada stator atau kuk besi rotor motor.Baik itu magnetisasi bolak-balik atau magnetisasi rotasi, histeresis dan rugi-rugi arus eddy akan terjadi pada inti besi.Kehilangan inti terutama bergantung pada kehilangan zat besi dasar. Kehilangan inti yang besar, terutama disebabkan oleh penyimpangan material dari desain atau banyak faktor yang tidak menguntungkan dalam produksi, yang mengakibatkan kerapatan fluks magnet yang tinggi, hubungan pendek antara lembaran baja silikon, dan peningkatan ketebalan baja silikon yang terselubung. lembaran. .Kualitas lembaran baja silikon tidak memenuhi persyaratan. Sebagai bahan konduktif magnetik utama motor, kesesuaian kinerja lembaran baja silikon memiliki pengaruh yang besar terhadap kinerja motor. Saat mendesain, hal utama yang harus dipastikan adalah kualitas lembaran baja silikon memenuhi persyaratan desain. Selain itu, lembaran baja silikon dengan kualitas yang sama berasal dari produsen yang berbeda. Ada perbedaan tertentu dalam sifat material. Saat memilih bahan, Anda harus berusaha sebaik mungkin untuk memilih bahan dari produsen baja silikon yang baik.Berat inti besi tidak mencukupi dan potongannya tidak dipadatkan. Berat inti besi tidak mencukupi, mengakibatkan arus berlebih dan kehilangan besi berlebihan.Jika lembaran baja silikon dicat terlalu tebal, sirkuit magnetis akan menjadi terlalu jenuh. Pada saat ini, kurva hubungan antara arus dan tegangan tanpa beban akan sangat bengkok.Selama produksi dan pemrosesan inti besi, orientasi butir pada permukaan pelubangan lembaran baja silikon akan rusak, yang mengakibatkan peningkatan kehilangan besi pada induksi magnet yang sama. Untuk motor frekuensi variabel, rugi-rugi besi tambahan yang disebabkan oleh harmonisa juga harus dipertimbangkan; inilah yang harus diperhatikan dalam proses desain. Semua faktor dipertimbangkan.lainnya.Selain faktor-faktor di atas, nilai desain kehilangan besi motor harus didasarkan pada produksi aktual dan pengolahan inti besi, dan berusaha mencocokkan nilai teoritis dengan nilai sebenarnya.Kurva karakteristik yang disediakan oleh pemasok bahan umum diukur berdasarkan metode lingkaran persegi Epstein, dan arah magnetisasi berbagai bagian motor berbeda. Kehilangan besi berputar khusus ini saat ini tidak dapat diperhitungkan.Hal ini akan menyebabkan ketidakkonsistenan antara nilai yang dihitung dan nilai yang diukur pada tingkat yang berbeda-beda.
3.Pengaruh kenaikan suhu motor pada struktur insulasi
Proses pemanasan dan pendinginan motor relatif kompleks, dan kenaikan suhunya berubah seiring waktu dalam kurva eksponensial.Untuk mencegah kenaikan suhu motor melebihi persyaratan standar, di satu sisi, kerugian yang ditimbulkan oleh motor berkurang; di sisi lain, kapasitas pembuangan panas motor meningkat.Seiring dengan meningkatnya kapasitas satu motor dari hari ke hari, perbaikan sistem pendingin dan peningkatan kapasitas pembuangan panas telah menjadi langkah penting untuk meningkatkan kenaikan suhu motor.
Ketika motor beroperasi dalam kondisi pengenal untuk waktu yang lama dan suhunya mencapai kestabilan, nilai batas kenaikan suhu yang diijinkan setiap komponen motor disebut batas kenaikan suhu.Batas kenaikan suhu motor telah diatur dalam standar nasional.Batas kenaikan suhu pada dasarnya bergantung pada suhu maksimum yang diperbolehkan oleh struktur insulasi dan suhu media pendingin, tetapi juga terkait dengan faktor-faktor seperti metode pengukuran suhu, kondisi perpindahan panas dan pembuangan panas belitan, dan kondisi belitan. intensitas aliran panas diperbolehkan untuk dihasilkan.Sifat mekanik, listrik, fisik dan lainnya dari bahan yang digunakan dalam struktur isolasi belitan motor akan secara bertahap memburuk di bawah pengaruh suhu. Ketika suhu naik sampai tingkat tertentu, sifat bahan insulasi akan mengalami perubahan yang signifikan, bahkan hilangnya kemampuan insulasi.Dalam teknologi kelistrikan, struktur insulasi atau sistem insulasi pada motor dan peralatan listrik sering kali dibagi menjadi beberapa tingkatan tahan panas sesuai dengan suhu ekstrimnya.Ketika struktur atau sistem insulasi beroperasi pada tingkat suhu yang sesuai untuk waktu yang lama, umumnya tidak akan menghasilkan perubahan kinerja yang tidak semestinya.Struktur insulasi dengan tingkat tahan panas tertentu mungkin tidak semuanya menggunakan bahan insulasi dengan tingkat tahan panas yang sama. Tingkat ketahanan panas dari struktur insulasi dievaluasi secara komprehensif dengan melakukan uji simulasi pada model struktur yang digunakan.Struktur insulasi bekerja pada suhu ekstrim tertentu dan dapat mencapai masa pakai yang ekonomis.Derivasi teoritis dan praktik telah membuktikan bahwa terdapat hubungan eksponensial antara masa pakai struktur insulasi dan suhu, sehingga sangat sensitif terhadap suhu.Untuk beberapa motor tujuan khusus, jika masa pakainya tidak terlalu lama, untuk memperkecil ukuran motor, suhu batas motor yang diijinkan dapat ditingkatkan berdasarkan pengalaman atau data pengujian.Meskipun suhu media pendingin bervariasi menurut sistem pendingin dan media pendingin yang digunakan, untuk berbagai sistem pendingin yang digunakan saat ini, suhu media pendingin pada dasarnya bergantung pada suhu atmosfer, dan secara numerik sama dengan suhu atmosfer. Sama saja.Perbedaan metode pengukuran suhu akan menghasilkan perbedaan yang berbeda antara suhu yang diukur dengan suhu titik terpanas pada komponen yang diukur. Suhu titik terpanas pada komponen yang diukur adalah kunci untuk menilai apakah motor dapat beroperasi dengan aman dalam waktu lama.Dalam beberapa kasus khusus, batas kenaikan suhu belitan motor seringkali tidak sepenuhnya ditentukan oleh suhu maksimum yang diijinkan dari struktur insulasi yang digunakan, namun faktor lain juga harus dipertimbangkan.Peningkatan lebih lanjut suhu belitan motor umumnya berarti peningkatan rugi-rugi motor dan penurunan efisiensi.Peningkatan temperatur belitan akan menyebabkan peningkatan tegangan termal pada material beberapa bagian terkait.Lainnya, seperti sifat dielektrik insulasi dan kekuatan mekanik bahan logam konduktor, akan mempunyai efek buruk; hal ini dapat menyebabkan kesulitan dalam pengoperasian sistem pelumasan bantalan.Oleh karena itu, meskipun beberapa belitan motor saat ini sudah mengadopsi KelasUntuk struktur insulasi Kelas H, batas kenaikan suhunya masih sesuai dengan peraturan Kelas B. Hal ini tidak hanya memperhitungkan beberapa faktor di atas, tetapi juga meningkatkan keandalan motor saat digunakan. Hal ini lebih bermanfaat dan dapat memperpanjang umur servis motor.
4.sebagai kesimpulan
Arus tanpa beban dan hilangnya arus tanpa beban pada motor asinkron tiga fase sangkar mencerminkan kenaikan suhu, efisiensi, faktor daya, kemampuan start, dan indikator kinerja utama motor lainnya sampai batas tertentu. Mumpuni atau tidaknya berpengaruh langsung terhadap performa motor.Personil laboratorium pemeliharaan harus menguasai peraturan batas, memastikan bahwa motor yang memenuhi syarat meninggalkan pabrik, membuat penilaian terhadap motor yang tidak memenuhi syarat, dan melakukan perbaikan untuk memastikan bahwa indikator kinerja motor memenuhi persyaratan standar produk.a
Waktu posting: 16 November 2023