0.Introducere
Curentul fără sarcină și pierderea unui motor asincron trifazat de tip cușcă sunt parametri importanți care reflectă eficiența și performanța electrică a motorului. Sunt indicatori de date care pot fi măsurați direct la locul de utilizare după ce motorul este fabricat și reparat. Reflectă componentele de bază ale motorului într-o anumită măsură - Nivelul procesului de proiectare și calitatea de fabricație a statorului și rotorului, curentul fără sarcină afectează direct factorul de putere al motorului; pierderea fără sarcină este strâns legată de eficiența motorului și este cel mai intuitiv element de testare pentru evaluarea preliminară a performanței motorului înainte ca motorul să fie pus oficial în funcțiune.
1.Factori care afectează curentul fără sarcină și pierderea motorului
Curentul fără sarcină al unui motor asincron trifazat de tip veveriță include în principal curentul de excitare și curentul activ în gol, din care aproximativ 90% este curentul de excitație, care este utilizat pentru a genera un câmp magnetic rotativ și este considerat ca un curent reactiv, care afectează factorul de putere COSφ al motorului. Dimensiunea sa este legată de tensiunea terminalului motorului și densitatea fluxului magnetic al designului miezului de fier; în timpul proiectării, dacă densitatea fluxului magnetic este selectată prea mare sau tensiunea este mai mare decât tensiunea nominală atunci când motorul funcționează, miezul de fier va fi saturat, curentul de excitație va crește semnificativ și golul corespunzător Curentul de sarcină este mare iar factorul de putere este scăzut, astfel încât pierderea fără sarcină este mare.Restul10%este curentul activ, care este utilizat pentru diferite pierderi de putere în timpul funcționării fără sarcină și afectează eficiența motorului.Pentru un motor cu o secțiune transversală fixă a înfășurării, curentul fără sarcină al motorului este mare, curentul activ permis să circule va fi redus și capacitatea de sarcină a motorului va fi redusă.Curentul fără sarcină al unui motor asincron trifazat de tip cușcă este în general30% până la 70% din curentul nominal, iar pierderea este de 3% până la 8% din puterea nominală. Printre acestea, pierderea de cupru a motoarelor de putere mică reprezintă o proporție mai mare, iar pierderea de fier a motoarelor de mare putere reprezintă o proporție mai mare. superior.Pierderea fără sarcină a motoarelor de dimensiuni mari a cadrului este în principal pierderea miezului, care constă în pierderea prin histerezis și pierderea curenților turbionari.Pierderea prin histerezis este proporțională cu materialul permeabil magnetic și cu pătratul densității fluxului magnetic. Pierderea curenților turbionari este proporțională cu pătratul densității fluxului magnetic, pătratul grosimii materialului permeabil magnetic, pătratul frecvenței și permeabilitatea magnetică. Proporțional cu grosimea materialului.Pe lângă pierderile de miez, există și pierderi de excitație și pierderi mecanice.Când motorul are o pierdere mare în gol, cauza defecțiunii motorului poate fi găsită din următoarele aspecte.1) Asamblarea necorespunzătoare, rotația inflexibilă a rotorului, calitatea slabă a rulmentului, prea multă grăsime în rulmenți etc., provoacă pierderi excesive prin frecare mecanică. 2) Folosirea incorectă a unui ventilator mare sau a unui ventilator cu multe palete va crește frecarea vântului. 3) Calitatea tablei de oțel siliciu cu miez de fier este slabă. 4) Lungimea insuficientă a miezului sau laminarea necorespunzătoare are ca rezultat o lungime efectivă insuficientă, ceea ce duce la pierderi mai mari și pierderi de fier. 5) Datorită presiunii ridicate în timpul laminării, stratul de izolație al tablei de oțel cu siliciu a fost zdrobit sau performanța de izolație a stratului de izolație original nu a îndeplinit cerințele.
Un motor YZ250S-4/16-H, cu un sistem electric de 690V/50HZ, o putere de 30KW/14.5KW și un curent nominal de 35.2A/58.1A. După finalizarea primului proiect și asamblare, a fost efectuat testul. Curentul fără sarcină cu 4 poli a fost de 11,5 A, iar pierderea a fost de 1,6 kW, normal. Curentul fără sarcină cu 16 poli este de 56,5 A, iar pierderea fără sarcină este de 35 kW. Se stabilește că 16-curentul fără sarcină la pol este mare, iar pierderea fără sarcină este prea mare.Acest motor este un sistem de lucru pe timp scurt,alergând la10/5min.Cei 16-motorul stâlpului funcționează fără sarcină cca1minut. Motorul se supraîncălzi și face fum.Motorul a fost dezasamblat și reproiectat și re-testat după proiectarea secundară.Cele 4-curent fără sarcină la poleste 10,7Aiar pierderea este1,4 kW,ceea ce este normal;cele 16-curentul fără sarcină la pol este46Ași pierderea fără sarcinăeste de 18,2 kW. Se consideră că curentul fără sarcină este mare și fără sarcină Pierderea este încă prea mare. S-a efectuat un test de sarcină nominală. Puterea de intrare a fost33,4 kW, puterea de ieșirea fost de 14,5 kW, și curentul de funcționarea fost 52,3A, care a fost mai mic decât curentul nominal al motoruluidin 58.1A. Dacă a fost evaluat exclusiv pe baza curentului, curentul fără sarcină a fost calificat.Cu toate acestea, este evident că pierderea fără sarcină este prea mare. În timpul funcționării, dacă pierderea generată atunci când motorul funcționează este convertită în energie termică, temperatura fiecărei părți a motorului va crește foarte repede. S-a efectuat un test de funcționare fără sarcină și motorul a afumat după ce a funcționat timp de 2minute.După schimbarea designului pentru a treia oară, testul a fost repetat.Cele 4-curent fără sarcină la pola fost 10,5Aiar pierderea a fost1,35 kW, ceea ce era normal;cele 16-curent fără sarcină la polera 30Ași pierderea fără sarcinăa fost de 11,3 kW. S-a stabilit că curentul fără sarcină era prea mic, iar pierderea fără sarcină era încă prea mare. , a efectuat un test de funcționare fără sarcină și după rularepentru 3minute, motorul s-a supraîncălzit și a afumat.După reproiectare, testul a fost efectuat.Cele 4-polul este practic neschimbat,cele 16-curent fără sarcină la poleste 26A, și pierderea fără sarcinăeste 2360W. Se consideră că curentul fără sarcină este prea mic, pierderea fără sarcină este normală șicele 16-stâlp rulează pentru5minute fără sarcină, ceea ce este normal.Se poate observa că pierderea fără sarcină afectează direct creșterea temperaturii motorului.
2.Principalii factori de influență ai pierderii miezului motor
În cazul pierderilor de motor de joasă tensiune, de mare putere și de înaltă tensiune, pierderea miezului motorului este un factor cheie care afectează eficiența. Pierderile miezului motorului includ pierderile de bază de fier cauzate de modificări ale câmpului magnetic principal din miez, pierderi suplimentare (sau pierderi rătăcitoare).în miez în condiții de gol,și câmpuri magnetice și armonici de scurgere cauzate de curentul de lucru al statorului sau rotorului. Pierderile cauzate de câmpurile magnetice din miezul de fier.Pierderile de bază de fier apar din cauza modificărilor câmpului magnetic principal din miezul de fier.Această modificare poate fi de natură de magnetizare alternativă, cum ar fi ceea ce se întâmplă în dinții statorului sau rotorului unui motor; poate fi, de asemenea, de natură de magnetizare rotațională, cum ar fi ceea ce se întâmplă în jugul de fier al statorului sau al rotorului al unui motor.Fie că este vorba de magnetizare alternativă sau magnetizare rotativă, histerezis și pierderi de curent turbionar vor fi cauzate în miezul de fier.Pierderea miezului depinde în principal de pierderea de bază de fier. Pierderea miezului este mare, în principal din cauza abaterii materialului de la proiectare sau a multor factori nefavorabili în producție, rezultând o densitate mare a fluxului magnetic, scurtcircuit între foile de oțel cu siliciu și o creștere mascată a grosimii oțelului cu siliciu. cearșafuri. .Calitatea tablei de oțel siliconic nu îndeplinește cerințele. Fiind principalul material conductiv magnetic al motorului, conformitatea performanței tablei de oțel siliconic are un impact mare asupra performanței motorului. La proiectare, se asigură în principal că calitatea tablei de oțel siliconic îndeplinește cerințele de proiectare. În plus, aceeași calitate a foii de oțel siliconic este de la diferiți producători. Există anumite diferențe în proprietățile materialelor. Când selectați materiale, ar trebui să încercați tot posibilul să alegeți materiale de la producători buni de oțel siliconic.Greutatea miezului de fier este insuficientă și piesele nu sunt compactate. Greutatea miezului de fier este insuficientă, rezultând un curent excesiv și o pierdere excesivă de fier.Dacă tabla de oțel siliconic este vopsită prea gros, circuitul magnetic va fi suprasaturat. În acest moment, curba relației dintre curentul fără sarcină și tensiune va fi serios îndoită.În timpul producției și prelucrării miezului de fier, orientarea granulelor a suprafeței de perforare a tablei de oțel siliconic va fi deteriorată, rezultând o creștere a pierderii de fier sub aceeași inducție magnetică. Pentru motoarele cu frecvență variabilă, trebuie luate în considerare și pierderile suplimentare de fier cauzate de armonici; acesta este ceea ce ar trebui luat în considerare în procesul de proiectare. Luați în considerare toți factorii.alte.În plus față de factorii de mai sus, valoarea de proiectare a pierderii de fier a motorului ar trebui să se bazeze pe producția și procesarea efectivă a miezului de fier și să încerce să potriviți valoarea teoretică cu valoarea reală.Curbele caracteristice furnizate de furnizorii generali de materiale sunt măsurate conform metodei cercului pătrat Epstein, iar direcțiile de magnetizare ale diferitelor părți ale motorului sunt diferite. Această pierdere specială de fier rotativ nu poate fi luată în considerare în prezent.Acest lucru va duce la inconsecvențe între valorile calculate și valorile măsurate în diferite grade.
3.Efectul creșterii temperaturii motorului asupra structurii izolației
Procesul de încălzire și răcire al motorului este relativ complex, iar creșterea temperaturii acestuia se modifică în timp într-o curbă exponențială.Pentru a preveni creșterea temperaturii motorului să depășească cerințele standard, pe de o parte, pierderile generate de motor sunt reduse; pe de altă parte, capacitatea de disipare a căldurii a motorului este crescută.Pe măsură ce capacitatea unui singur motor crește pe zi ce trece, îmbunătățirea sistemului de răcire și creșterea capacității de disipare a căldurii au devenit măsuri importante pentru îmbunătățirea creșterii temperaturii motorului.
Când motorul funcționează în condiții nominale pentru o perioadă lungă de timp și temperatura sa atinge stabilitatea, valoarea limită admisă a creșterii temperaturii fiecărei componente a motorului se numește limită de creștere a temperaturii.Limita de creștere a temperaturii motorului a fost stipulată în standardele naționale.Limita de creștere a temperaturii depinde în principal de temperatura maximă permisă de structura de izolație și de temperatura mediului de răcire, dar este legată și de factori precum metoda de măsurare a temperaturii, condițiile de transfer și disipare a căldurii ale înfășurării și intensitatea fluxului de căldură permisă să fie generată.Proprietățile mecanice, electrice, fizice și de altă natură ale materialelor utilizate în structura de izolație a bobinei motorului se vor deteriora treptat sub influența temperaturii. Când temperatura crește la un anumit nivel, proprietățile materialului izolator vor suferi modificări esențiale și chiar pierderea capacității de izolare.În tehnologia electrică, structurile sau sistemele de izolație din motoare și aparate electrice sunt adesea împărțite în mai multe grade rezistente la căldură în funcție de temperaturile lor extreme.Când o structură sau un sistem de izolație funcționează la un nivel corespunzător de temperatură pentru o perioadă lungă de timp, în general, nu va produce modificări nejustificate de performanță.Este posibil ca structurile izolatoare dintr-un anumit grad de rezistență la căldură să nu utilizeze toate materiale izolatoare de aceeași calitate rezistentă la căldură. Calitatea de rezistență la căldură a structurii de izolație este evaluată cuprinzător prin efectuarea de teste de simulare pe modelul structurii utilizate.Structura izolatoare funcționează la temperaturi extreme specificate și poate obține o durată de viață economică.Derivarea teoretică și practica au dovedit că există o relație exponențială între durata de viață a structurii de izolație și temperatură, deci este foarte sensibilă la temperatură.Pentru unele motoare cu destinație specială, dacă durata lor de viață nu este necesară a fi foarte lungă, pentru a reduce dimensiunea motorului, temperatura limită admisă a motorului poate fi mărită pe baza experienței sau a datelor de testare.Deși temperatura mediului de răcire variază în funcție de sistemul de răcire și mediul de răcire utilizat, pentru diferitele sisteme de răcire utilizate în prezent, temperatura mediului de răcire depinde practic de temperatura atmosferică și este numeric aceeași cu temperatura atmosferică. Cam la fel.Diferite metode de măsurare a temperaturii vor avea ca rezultat diferențe diferite între temperatura măsurată și temperatura celui mai fierbinte punct din componenta măsurată. Temperatura celui mai fierbinte punct din componenta măsurată este cheia pentru a evalua dacă motorul poate funcționa în siguranță pentru o perioadă lungă de timp.În unele cazuri speciale, limita de creștere a temperaturii înfășurării motorului nu este adesea determinată în întregime de temperatura maximă admisă a structurii de izolație utilizată, dar trebuie luați în considerare și alți factori.Creșterea în continuare a temperaturii înfășurărilor motorului înseamnă în general o creștere a pierderilor motorului și o scădere a eficienței.Creșterea temperaturii înfășurării va determina o creștere a tensiunii termice în materialele unor piese aferente.Altele, cum ar fi proprietățile dielectrice ale izolației și rezistența mecanică a materialelor metalice conductor, vor avea efecte adverse; poate cauza dificultăți în funcționarea sistemului de ungere a rulmenților.Prin urmare, deși unele înfășurări ale motorului adoptă în prezent ClasaPentru structurile de izolație din clasa H, limitele lor de creștere a temperaturii sunt încă în conformitate cu reglementările din clasa B. Acest lucru nu numai că ia în considerare unii dintre factorii de mai sus, dar crește și fiabilitatea motorului în timpul utilizării. Este mai benefic și poate prelungi durata de viață a motorului.
4.în concluzie
Curentul fără sarcină și pierderea fără sarcină a motorului asincron trifazat cușcă reflectă într-o anumită măsură creșterea temperaturii, eficiența, factorul de putere, capacitatea de pornire și alți indicatori principali de performanță ai motorului. Indiferent dacă este calificat sau nu, afectează direct performanța motorului.Personalul din laboratorul de întreținere trebuie să stăpânească regulile limită, să se asigure că motoarele calificate părăsesc fabrica, să emită judecăți asupra motoarelor necalificate și să efectueze reparații pentru a se asigura că indicatorii de performanță ai motoarelor îndeplinesc cerințele standardelor de produs.
Ora postării: 16-nov-2023