0.Inleiding
De nullaststroom en het verlies van een driefasige asynchrone motor van het kooitype zijn belangrijke parameters die de efficiëntie en elektrische prestaties van de motor weerspiegelen. Het zijn gegevensindicatoren die direct op de gebruikslocatie kunnen worden gemeten nadat de motor is vervaardigd en gerepareerd. Het weerspiegelt tot op zekere hoogte de kerncomponenten van de motor: het ontwerpprocesniveau en de productiekwaliteit van de stator en rotor, de nullaststroom heeft rechtstreeks invloed op de arbeidsfactor van de motor; het nullastverlies hangt nauw samen met de efficiëntie van de motor en is het meest intuïtieve testitem voor een voorlopige beoordeling van de motorprestaties voordat de motor officieel in gebruik wordt genomen.
1.Factoren die de nullaststroom en het verlies van de motor beïnvloeden
De nullaststroom van een driefasige asynchrone motor van het eekhoorntype omvat voornamelijk de bekrachtigingsstroom en de actieve stroom bij nullast, waarvan ongeveer 90% de bekrachtigingsstroom is, die wordt gebruikt om een roterend magnetisch veld te genereren en is beschouwd als een reactieve stroom, die de arbeidsfactor COS beïnvloedtφ van de motor. De grootte is gerelateerd aan de motorklemspanning en de magnetische fluxdichtheid van het ijzeren kernontwerp; Als tijdens het ontwerp de magnetische fluxdichtheid te hoog wordt geselecteerd of de spanning hoger is dan de nominale spanning wanneer de motor draait, zal de ijzeren kern verzadigd zijn, zal de bekrachtigingsstroom aanzienlijk toenemen en zal de bijbehorende lege stroom groot zijn. en de arbeidsfactor is laag, dus het nullastverlies is groot.De overige10%is actieve stroom, die wordt gebruikt voor verschillende vermogensverliezen tijdens onbelast bedrijf en die de efficiëntie van de motor beïnvloedt.Voor een motor met een vaste wikkelingsdoorsnede is de nullaststroom van de motor groot, wordt de actieve stroom die mag vloeien verminderd en wordt de belastingscapaciteit van de motor verminderd.De nullaststroom van een driefasige asynchrone motor van het kooitype is over het algemeen30% tot 70% van de nominale stroom, en het verlies is 3% tot 8% van het nominale vermogen. Onder hen is het koperverlies bij motoren met een klein vermogen verantwoordelijk voor een groter deel, en het ijzerverlies bij motoren met een hoog vermogen voor een groter deel. hoger.Het nullastverlies van motoren met een groot frameformaat is voornamelijk kernverlies, dat bestaat uit hysteresisverlies en wervelstroomverlies.Het hysteresisverlies is evenredig met het magnetisch permeabele materiaal en het kwadraat van de magnetische fluxdichtheid. Wervelstroomverlies is evenredig met het kwadraat van de magnetische fluxdichtheid, het kwadraat van de dikte van het magnetisch permeabele materiaal, het kwadraat van de frequentie en de magnetische permeabiliteit. Evenredig aan de dikte van het materiaal.Naast kernverliezen zijn er ook excitatieverliezen en mechanische verliezen.Wanneer de motor een groot nullastverlies heeft, kan de oorzaak van de motorstoring worden achterhaald aan de hand van de volgende aspecten.1) Onjuiste montage, inflexibele rotorrotatie, slechte lagerkwaliteit, te veel vet in de lagers enz. veroorzaken overmatig mechanisch wrijvingsverlies. 2) Het verkeerd gebruiken van een grote ventilator of een ventilator met veel bladen zal de windwrijving vergroten. 3) De kwaliteit van de siliciumstaalplaat met ijzeren kern is slecht. 4) Onvoldoende kernlengte of onjuiste laminering resulteert in onvoldoende effectieve lengte, wat resulteert in verhoogd strooiverlies en ijzerverlies. 5) Als gevolg van de hoge druk tijdens het lamineren werd de isolatielaag van de siliciumstaalplaat verpletterd of voldeden de isolatieprestaties van de originele isolatielaag niet aan de eisen.
Eén YZ250S-4/16-H-motor, met een elektrisch systeem van 690V/50HZ, een vermogen van 30KW/14,5KW en een nominale stroom van 35,2A/58,1A. Nadat het eerste ontwerp en de montage waren voltooid, werd de test uitgevoerd. De 4-polige nullaststroom was 11,5 A en het verlies was 1,6 kW, normaal. De 16-polige nullaststroom bedraagt 56,5 A en het nullastverlies bedraagt 35 kW. Er wordt vastgesteld dat de 16-De nullaststroom van de polen is groot en het nullastverlies is te groot.Deze motor is een kortwerkend systeem,draait bij10/5min.De 16-poolmotor draait onbelast ca1minuut. De motor raakt oververhit en gaat roken.De motor werd gedemonteerd en opnieuw ontworpen, en opnieuw getest na het secundaire ontwerp.De 4-pool nullaststroombedraagt 10,7Aen het verlies is1,4 kW,wat normaal is;de 16-pool nullaststroom is46Aen het nullastverliesbedraagt 18,2 kW. Er wordt geoordeeld dat de nullaststroom groot is en dat het verlies bij nullast nog steeds te groot is. Er werd een nominale belastingstest uitgevoerd. Het ingangsvermogen was33,4 kW, het uitgangsvermogenwas 14,5 kWen de bedrijfsstroombedroeg 52,3A, wat minder was dan de nominale stroom van de motorvan 58,1A. Indien uitsluitend op basis van stroom beoordeeld, werd de nullaststroom gekwalificeerd.Het is echter duidelijk dat het nullastverlies te groot is. Als tijdens bedrijf het verlies dat ontstaat wanneer de motor draait, wordt omgezet in warmte-energie, zal de temperatuur van elk onderdeel van de motor zeer snel stijgen. Er werd een nullasttest uitgevoerd en de motor rookte na 2 draaiennotulen.Nadat het ontwerp voor de derde keer werd gewijzigd, werd de test herhaald.De 4-pool nullaststroombedroeg 10,5Aen het verlies was1,35 kW, wat normaal was;de 16-pool nullaststroomwas 30Aen het nullastverliesbedroeg 11,3 kW. Er werd vastgesteld dat de nullaststroom te klein was en het nullastverlies nog steeds te groot. , voerde een nullasttest uit en na het draaienvoor 3minuten raakte de motor oververhit en rookte.Na het herontwerp werd de test uitgevoerd.De 4-pole is in principe ongewijzigd,de 16-pool nullaststroombedraagt 26Aen het nullastverliesbedraagt 2360W. Er wordt geoordeeld dat de nullaststroom te klein is, het nullastverlies normaal is, ende 16-paal loopt voor5minuten zonder belasting, wat normaal is.Het is duidelijk dat nullastverlies rechtstreeks van invloed is op de temperatuurstijging van de motor.
2.Belangrijkste beïnvloedende factoren van motorkernverlies
Bij motorverliezen bij laagspanning, hoog vermogen en hoogspanning is het verlies van de motorkern een sleutelfactor die de efficiëntie beïnvloedt. Motorkernverliezen omvatten basisijzerverliezen veroorzaakt door veranderingen in het magnetische hoofdveld in de kern, extra (of zwerf)verliezenin de kern tijdens onbelaste omstandigheden,en magnetische lekkagevelden en harmonischen veroorzaakt door de werkstroom van de stator of rotor. Verliezen veroorzaakt door magnetische velden in de ijzeren kern.Basische ijzerverliezen treden op als gevolg van veranderingen in het magnetische hoofdveld in de ijzeren kern.Deze verandering kan van afwisselende magnetisatie-aard zijn, zoals wat er gebeurt in de stator- of rotortanden van een motor; het kan ook een roterende magnetisatie-aard hebben, zoals wat gebeurt in het ijzeren juk van de stator of rotor van een motor.Of het nu gaat om afwisselende magnetisatie of rotatiemagnetisatie, hysteresis- en wervelstroomverliezen zullen in de ijzeren kern worden veroorzaakt.Het kernverlies hangt vooral af van het basisijzerverlies. Het kernverlies is groot, voornamelijk als gevolg van de afwijking van het materiaal van het ontwerp of vele ongunstige productiefactoren, resulterend in een hoge magnetische fluxdichtheid, kortsluiting tussen de siliciumstaalplaten en een verkapte toename van de dikte van het siliciumstaal. vellen. .De kwaliteit van de siliciumstaalplaat voldoet niet aan de eisen. Als het belangrijkste magnetisch geleidende materiaal van de motor heeft de prestatieconformiteit van de siliciumstaalplaat een grote invloed op de prestaties van de motor. Bij het ontwerpen wordt er vooral op gelet dat de kwaliteit van de siliciumstaalplaat voldoet aan de ontwerpvereisten. Bovendien is dezelfde kwaliteit siliciumstaalplaat van verschillende fabrikanten. Er zijn bepaalde verschillen in materiaaleigenschappen. Bij het selecteren van materialen moet u uw best doen om materialen van goede fabrikanten van siliciumstaal te kiezen.Het gewicht van de ijzeren kern is onvoldoende en de stukken worden niet verdicht. Het gewicht van de ijzeren kern is onvoldoende, wat resulteert in overmatige stroom en overmatig ijzerverlies.Als de siliciumstaalplaat te dik wordt geverfd, raakt het magnetische circuit oververzadigd. Op dit moment zal de relatiecurve tussen nullaststroom en spanning ernstig verbogen zijn.Tijdens de productie en verwerking van de ijzeren kern zal de korreloriëntatie van het ponsoppervlak van de siliciumstaalplaat worden beschadigd, wat resulteert in een toename van het ijzerverlies onder dezelfde magnetische inductie. Bij motoren met variabele frequentie moet ook rekening worden gehouden met extra ijzerverliezen veroorzaakt door harmonischen; dit is waar rekening mee gehouden moet worden in het ontwerpproces. Alle factoren in aanmerking genomen.ander.Naast de bovengenoemde factoren moet de ontwerpwaarde van het motorijzerverlies gebaseerd zijn op de daadwerkelijke productie en verwerking van de ijzeren kern, en proberen de theoretische waarde te matchen met de werkelijke waarde.De karakteristieke curven van algemene materiaalleveranciers worden gemeten volgens de Epstein-vierkantecirkelmethode en de magnetisatierichtingen van verschillende delen van de motor zijn verschillend. Met dit bijzondere roterende ijzerverlies kan momenteel geen rekening worden gehouden.Dit zal in verschillende mate leiden tot inconsistenties tussen berekende waarden en gemeten waarden.
3.Effect van stijging van de motortemperatuur op de isolatiestructuur
Het verwarmings- en koelproces van de motor is relatief complex en de temperatuurstijging verandert in de loop van de tijd volgens een exponentiële curve.Om te voorkomen dat de temperatuurstijging van de motor de standaardvereisten overschrijdt, wordt enerzijds het door de motor gegenereerde verlies verminderd; aan de andere kant wordt het warmteafvoervermogen van de motor vergroot.Omdat de capaciteit van een enkele motor met de dag toeneemt, zijn het verbeteren van het koelsysteem en het vergroten van de warmteafvoercapaciteit belangrijke maatregelen geworden om de temperatuurstijging van de motor te verbeteren.
Wanneer de motor lange tijd onder nominale omstandigheden werkt en de temperatuur stabiel wordt, wordt de toegestane grenswaarde van de temperatuurstijging van elk onderdeel van de motor de temperatuurstijgingslimiet genoemd.De temperatuurstijgingslimiet van de motor is vastgelegd in de nationale normen.De temperatuurstijgingslimiet hangt in principe af van de maximale temperatuur die is toegestaan door de isolatiestructuur en de temperatuur van het koelmedium, maar houdt ook verband met factoren zoals de temperatuurmeetmethode, de omstandigheden voor warmteoverdracht en warmtedissipatie van de wikkeling, en de intensiteit van de warmtestroom die mag worden gegenereerd.De mechanische, elektrische, fysieke en andere eigenschappen van de materialen die worden gebruikt in de isolatiestructuur van de motorwikkelingen zullen geleidelijk verslechteren onder invloed van de temperatuur. Wanneer de temperatuur tot een bepaald niveau stijgt, zullen de eigenschappen van het isolatiemateriaal essentiële veranderingen ondergaan en zelfs verlies van isolerend vermogen.In de elektrische technologie worden de isolatiestructuren of isolatiesystemen in motoren en elektrische apparaten vaak onderverdeeld in verschillende hittebestendigheidsklassen, afhankelijk van hun extreme temperaturen.Wanneer een isolatiestructuur of -systeem gedurende lange tijd op een overeenkomstig temperatuurniveau functioneert, zal dit over het algemeen geen onnodige prestatieveranderingen veroorzaken.Isolatieconstructies van een bepaalde hittebestendigheidsgraad gebruiken mogelijk niet allemaal isolatiematerialen van dezelfde hittebestendigheidsgraad. De hittebestendigheid van de isolatieconstructie wordt uitgebreid beoordeeld door simulatietests uit te voeren op het gebruikte model van de constructie.De isolerende structuur werkt onder gespecificeerde extreme temperaturen en kan een economische levensduur bereiken.Theoretische afleiding en praktijk hebben bewezen dat er een exponentiële relatie bestaat tussen de levensduur van de isolatiestructuur en de temperatuur, waardoor deze zeer temperatuurgevoelig is.Voor sommige motoren voor speciale doeleinden kan, als hun levensduur niet erg lang hoeft te zijn, om de grootte van de motor te verkleinen, de toegestane grenstemperatuur van de motor worden verhoogd op basis van ervaring of testgegevens.Hoewel de temperatuur van het koelmedium varieert met het koelsysteem en het gebruikte koelmedium, hangt de temperatuur van het koelmedium voor de verschillende momenteel gebruikte koelsystemen in principe af van de atmosferische temperatuur, en is deze numeriek hetzelfde als de atmosferische temperatuur. Veel hetzelfde.Verschillende methoden voor het meten van de temperatuur zullen resulteren in verschillende verschillen tussen de gemeten temperatuur en de temperatuur van de heetste plek in het te meten onderdeel. De temperatuur van de heetste plek in het te meten onderdeel is de sleutel om te beoordelen of de motor langdurig veilig kan werken.In sommige speciale gevallen wordt de temperatuurstijgingslimiet van de motorwikkeling vaak niet volledig bepaald door de maximaal toegestane temperatuur van de gebruikte isolatiestructuur, maar moet er ook met andere factoren rekening worden gehouden.Het verder verhogen van de temperatuur van de motorwikkelingen betekent doorgaans een toename van de motorverliezen en een afname van het rendement.De toename van de wikkeltemperatuur zal een toename van de thermische spanning in de materialen van sommige gerelateerde onderdelen veroorzaken.Andere, zoals de diëlektrische eigenschappen van de isolatie en de mechanische sterkte van de metalen materialen van de geleider, zullen nadelige effecten hebben; het kan problemen veroorzaken bij de werking van het lagersmeersysteem.Daarom gebruiken sommige motorwikkelingen momenteel ClassBij isolatieconstructies van klasse H zijn de temperatuurstijgingslimieten nog steeds in overeenstemming met de voorschriften van klasse B. Hiermee wordt niet alleen rekening gehouden met enkele van de bovengenoemde factoren, maar wordt ook de betrouwbaarheid van de motor tijdens gebruik vergroot. Het is voordeliger en kan de levensduur van de motor verlengen.
4.tot slot
De nullaststroom en het nullastverlies van de driefasige asynchrone motor met kooi weerspiegelen tot op zekere hoogte de temperatuurstijging, efficiëntie, arbeidsfactor, startvermogen en andere belangrijke prestatie-indicatoren van de motor. Of het al dan niet gekwalificeerd is, heeft rechtstreeks invloed op de prestaties van de motor.Onderhoudslaboratoriumpersoneel moet de limietregels beheersen, ervoor zorgen dat gekwalificeerde motoren de fabriek verlaten, oordelen vellen over niet-gekwalificeerde motoren en reparaties uitvoeren om ervoor te zorgen dat de prestatie-indicatoren van de motoren voldoen aan de eisen van de productnormen.
Posttijd: 16 november 2023