0.Úvod
Prúd naprázdno a strata klietkového trojfázového asynchrónneho motora sú dôležité parametre, ktoré odrážajú účinnosť a elektrický výkon motora.Sú to dátové indikátory, ktoré možno priamo merať na mieste použitia po výrobe a oprave motora.Do určitej miery odráža základné komponenty motora – Úroveň procesu návrhu a kvalita výroby statora a rotora, prúd naprázdno priamo ovplyvňuje účinník motora;strata naprázdno úzko súvisí s účinnosťou motora a je to najintuitívnejšia testovacia položka na predbežné posúdenie výkonu motora pred oficiálnym uvedením motora do prevádzky.
1.Faktory ovplyvňujúce prúd naprázdno a stratu motora
Prúd naprázdno trojfázového asynchrónneho motora typu veverička zahŕňa predovšetkým budiaci prúd a aktívny prúd naprázdno, z čoho asi 90 % tvorí budiaci prúd, ktorý sa používa na generovanie točivého magnetického poľa a je považovaný za jalový prúd, ktorý ovplyvňuje účinník COSφ motora.Jeho veľkosť súvisí so svorkovým napätím motora a hustotou magnetického toku konštrukcie železného jadra;počas návrhu, ak je hustota magnetického toku zvolená príliš vysoká alebo napätie je vyššie ako menovité napätie pri bežiacom motore, železné jadro bude nasýtené, budiaci prúd sa výrazne zvýši a zodpovedajúci prázdny prúd záťaže je veľký a účinník je nízky, takže strata naprázdno je veľká.Ostávajúce10%je aktívny prúd, ktorý sa využíva pri rôznych stratách výkonu pri chode naprázdno a ovplyvňuje účinnosť motora.Pre motor s pevným prierezom vinutia je prúd motora naprázdno veľký, zníži sa povolený aktívny prúd a zníži sa zaťažiteľnosť motora.Prúd naprázdno trojfázového asynchrónneho motora klietkového typu je všeobecne30% až 70% menovitého prúdu a strata je 3% až 8% menovitého výkonu.Medzi nimi strata medi u motorov s malým výkonom predstavuje väčší podiel a strata železa u motorov s vysokým výkonom predstavuje väčší podiel.vyššie.Strata bez zaťaženia motorov s veľkou veľkosťou rámu je hlavne strata jadra, ktorá pozostáva zo straty hysterézy a straty vírivého prúdu.Strata hysterézy je úmerná magnetickému permeabilnému materiálu a druhej mocnine hustoty magnetického toku.Strata vírivých prúdov je úmerná druhej mocnine hustoty magnetického toku, druhej mocnine hrúbky magnetického permeabilného materiálu, druhej mocnine frekvencie a magnetickej permeability.Úmerné hrúbke materiálu.Okrem strát v jadre sú to aj straty pri budení a mechanické straty.Keď má motor veľkú stratu bez zaťaženia, príčinu poruchy motora možno nájsť z nasledujúcich aspektov.1 ) Nesprávna montáž, nepružné otáčanie rotora, nízka kvalita ložísk, príliš veľa maziva v ložiskách atď. spôsobujú nadmerné straty mechanického trenia.2 ) Nesprávne používanie veľkého ventilátora alebo ventilátora s mnohými lopatkami zvýši trenie vetra.3) Kvalita plechu z kremíkovej ocele so železným jadrom je nízka.4) Nedostatočná dĺžka jadra alebo nesprávna laminácia má za následok nedostatočnú efektívnu dĺžku, čo vedie k zvýšeným stratám rozptylu a strate železa.5) V dôsledku vysokého tlaku počas laminácie bola izolačná vrstva jadrového plechu z kremíkovej ocele rozdrvená alebo izolačný výkon pôvodnej izolačnej vrstvy nespĺňal požiadavky.
Jeden motor YZ250S-4/16-H s elektrickým systémom 690V/50HZ, výkonom 30KW/14,5KW a menovitým prúdom 35,2A/58,1A.Po dokončení prvého návrhu a montáže bola vykonaná skúška.4-pólový prúd naprázdno bol 11,5 A a strata bola 1,6 kW, normálne.16-pólový prúd naprázdno je 56,5A a strata naprázdno je 35KW.Je stanovené, že 16.pólový prúd naprázdno je veľký a strata naprázdno je príliš veľká.Tento motor je krátkodobý pracovný systém,beží na10/5 min.16-pólový motor beží bez záťaže cca1minútu.Motor sa prehrieva a dymí.Motor bol rozobratý a nanovo navrhnutý a po sekundárnom dizajne znovu otestovaný.4-pólový prúd naprázdnoje 10,7Aa strata je1,4 kW,čo je normálne;16-pólový prúd naprázdno je46Aa strata naprázdnoje 18,2 kW.Usudzuje sa, že prúd naprázdno je veľký a naprázdno Strata je stále príliš veľká.Bola vykonaná skúška menovitého zaťaženia.Vstupný výkon bol33,4 kW, výstupný výkonbol 14,5 kWa prevádzkový prúdbola 52,3A, čo bolo menšie ako menovitý prúd motora58,1A.Ak sa posudzoval výlučne na základe prúdu, bol kvalifikovaný prúd naprázdno.Je však zrejmé, že strata naprázdno je príliš veľká.Ak sa počas prevádzky strata vznikajúca pri chode motora premení na tepelnú energiu, teplota každej časti motora veľmi rýchlo stúpne.Uskutočnil sa test prevádzky naprázdno a motor dymil po 2 behuminút.Po tretej zmene dizajnu sa test opakoval.4-pólový prúd naprázdnobol 10,5Aa strata bola1,35 kW, čo bolo normálne;16-pólový prúd naprázdnobol 30Aa strata naprázdnobol 11,3 kW.Zistilo sa, že prúd naprázdno je príliš malý a strata naprázdno je stále príliš veľká., vykonal skúšku prevádzky naprázdno a po spusteníza 3minút sa motor prehrieval a dymil.Po prepracovaní bol vykonaný test.4- pól je v podstate nezmenený,16-pólový prúd naprázdnoje 26Aa strata naprázdnoje 2360W.Usudzuje sa, že prúd naprázdno je príliš malý, strata naprázdno je normálna a16-tyč beží za5minút bez záťaže, čo je normálne.Je zrejmé, že strata naprázdno priamo ovplyvňuje nárast teploty motora.
2.Hlavné faktory ovplyvňujúce stratu jadra motora
Pri nízkonapäťových, vysokovýkonových a vysokonapäťových stratách motora je strata jadra motora kľúčovým faktorom ovplyvňujúcim účinnosť.Straty jadra motora zahŕňajú základné straty železa spôsobené zmenami hlavného magnetického poľa v jadre, dodatočné (alebo bludné) stratyv jadre počas stavu bez zaťaženia,a zvodové magnetické polia a harmonické spôsobené pracovným prúdom statora alebo rotora.Straty spôsobené magnetickými poľami v železnom jadre.K základným stratám železa dochádza v dôsledku zmien hlavného magnetického poľa v železnom jadre.Táto zmena môže mať charakter striedavej magnetizácie, ako napríklad to, čo sa vyskytuje v zuboch statora alebo rotora motora;môže to byť aj rotačná magnetizácia, ako napríklad tá, ktorá sa vyskytuje v statorovom alebo rotorovom železnom jarme motora.Či už ide o striedavú magnetizáciu alebo rotačnú magnetizáciu, v železnom jadre budú spôsobené hysterézie a straty vírivými prúdmi.Strata jadra závisí hlavne od základnej straty železa.Strata jadra je veľká, hlavne v dôsledku odchýlky materiálu od konštrukcie alebo mnohých nepriaznivých faktorov vo výrobe, čo vedie k vysokej hustote magnetického toku, skratu medzi plechmi z kremíkovej ocele a skrytému zväčšeniu hrúbky kremíkovej ocele. listy..Kvalita plechu z kremíkovej ocele nespĺňa požiadavky.Ako hlavný magnetický vodivý materiál motora má výkonová zhoda plechu z kremíkovej ocele veľký vplyv na výkon motora.Pri navrhovaní sa dbá hlavne na to, aby akosť plechu z kremíkovej ocele spĺňala konštrukčné požiadavky.Okrem toho, rovnaký druh plechu z kremíkovej ocele je od rôznych výrobcov.Existujú určité rozdiely vo vlastnostiach materiálu.Pri výbere materiálov by ste sa mali snažiť vybrať materiály od dobrých výrobcov kremíkovej ocele.Hmotnosť železného jadra je nedostatočná a kusy nie sú zhutnené.Hmotnosť železného jadra je nedostatočná, čo má za následok nadmerný prúd a nadmerné straty železa.Ak je plech z kremíkovej ocele natretý príliš hrubo, magnetický obvod bude presýtený.V tomto čase bude krivka vzťahu medzi prúdom naprázdno a napätím vážne ohnutá.Počas výroby a spracovania železného jadra sa poškodí orientácia zŕn dierovacieho povrchu plechu z kremíkovej ocele, čo vedie k zvýšeniu strát železa pri rovnakej magnetickej indukcii.Pri motoroch s premenlivou frekvenciou sa musia brať do úvahy aj dodatočné straty železa spôsobené harmonickými;toto by sa malo brať do úvahy v procese navrhovania.Zohľadňujú sa všetky faktory.iné.Okrem vyššie uvedených faktorov by návrhová hodnota straty motorového železa mala vychádzať zo skutočnej výroby a spracovania železného jadra a snažiť sa zladiť teoretickú hodnotu so skutočnou hodnotou.Charakteristické krivky poskytované všeobecnými dodávateľmi materiálov sa merajú podľa Epsteinovej metódy štvorcového kruhu a smery magnetizácie rôznych častí motora sú rôzne.Túto špeciálnu rotačnú stratu železa v súčasnosti nemožno brať do úvahy.To povedie k nezrovnalostiam medzi vypočítanými hodnotami a nameranými hodnotami v rôznej miere.
3.Vplyv zvýšenia teploty motora na izolačnú štruktúru
Proces zahrievania a chladenia motora je pomerne zložitý a jeho nárast teploty sa s časom mení v exponenciálnej krivke.Aby sa zabránilo tomu, že nárast teploty motora prekročí štandardné požiadavky, na jednej strane sa zníži strata generovaná motorom;na druhej strane sa zvýši schopnosť motora odvádzať teplo.Keďže kapacita jedného motora sa každým dňom zvyšuje, zlepšenie chladiaceho systému a zvýšenie kapacity odvádzania tepla sa stali dôležitými opatreniami na zlepšenie nárastu teploty motora.
Keď motor pracuje v menovitých podmienkach po dlhú dobu a jeho teplota dosiahne stabilitu, prípustná hraničná hodnota nárastu teploty každého komponentu motora sa nazýva hranica nárastu teploty.Hranica zvýšenia teploty motora je stanovená v národných normách.Hranica nárastu teploty v zásade závisí od maximálnej teploty, ktorú umožňuje izolačná konštrukcia a teplota chladiaceho média, ale súvisí aj s faktormi, ako je metóda merania teploty, podmienky prenosu tepla a rozptylu tepla vinutia a intenzita tepelného toku, ktorá sa má generovať.Mechanické, elektrické, fyzikálne a iné vlastnosti materiálov použitých v izolačnej štruktúre vinutia motora sa budú vplyvom teploty postupne zhoršovať.Keď teplota stúpne na určitú úroveň, vlastnosti izolačného materiálu prejdú zásadnými zmenami a dokonca stratou izolačnej schopnosti.V elektrotechnike sa izolačné konštrukcie alebo izolačné systémy v motoroch a elektrických spotrebičoch často podľa extrémnych teplôt delia do niekoľkých žiaruvzdorných tried.Keď izolačná konštrukcia alebo systém pracuje na zodpovedajúcej úrovni teploty po dlhú dobu, vo všeobecnosti nespôsobí neprimerané zmeny výkonu.Izolačné konštrukcie určitého stupňa žiaruvzdornosti nemusia používať všetky izolačné materiály rovnakého stupňa žiaruvzdornosti.Tepelne odolný stupeň izolačnej konštrukcie sa komplexne hodnotí vykonaním simulačných skúšok na modeli použitej konštrukcie.Izolačná konštrukcia pracuje pri špecifikovaných extrémnych teplotách a môže dosiahnuť ekonomickú životnosť.Teoretickým odvodením a praxou je dokázané, že medzi životnosťou izolačnej konštrukcie a teplotou existuje exponenciálny vzťah, je teda veľmi citlivý na teplotu.Pri niektorých motoroch na špeciálne účely, ak sa nevyžaduje, aby ich životnosť bola veľmi dlhá, je možné v záujme zmenšenia veľkosti motora zvýšiť prípustnú hraničnú teplotu motora na základe skúseností alebo údajov zo skúšok.Hoci sa teplota chladiaceho média mení v závislosti od použitého chladiaceho systému a chladiaceho média, pre rôzne chladiace systémy, ktoré sa v súčasnosti používajú, teplota chladiaceho média v podstate závisí od atmosférickej teploty a je číselne rovnaká ako atmosferická teplota.Takmer rovnaké.Rôzne metódy merania teploty budú mať za následok rôzne rozdiely medzi nameranou teplotou a teplotou najteplejšieho miesta v meranom komponente.Teplota najteplejšieho miesta v meranom komponente je kľúčom k posúdeniu, či môže motor bezpečne fungovať po dlhú dobu.V niektorých špeciálnych prípadoch nie je hranica nárastu teploty vinutia motora často úplne určená maximálnou povolenou teplotou použitej izolačnej konštrukcie, ale treba zvážiť aj iné faktory.Ďalšie zvyšovanie teploty vinutia motora vo všeobecnosti znamená zvýšenie strát motora a zníženie účinnosti.Zvýšenie teploty vinutia spôsobí zvýšenie tepelného napätia v materiáloch niektorých súvisiacich častí.Iné, ako sú dielektrické vlastnosti izolácie a mechanická pevnosť kovových materiálov vodičov, budú mať nepriaznivé účinky;môže to spôsobiť ťažkosti pri prevádzke systému mazania ložísk.Preto, aj keď niektoré vinutia motora v súčasnosti prijímajú trieduIzolačné konštrukcie F alebo triedy H, ich limity nárastu teploty sú stále v súlade s predpismi triedy B.To nielen zohľadňuje niektoré z vyššie uvedených faktorov, ale zvyšuje aj spoľahlivosť motora počas používania.Je to výhodnejšie a môže predĺžiť životnosť motora.
4.na záver
Prúd naprázdno a strata naprázdno klietkového trojfázového asynchrónneho motora odzrkadľujú do určitej miery nárast teploty, účinnosť, účinník, štartovaciu schopnosť a ďalšie hlavné ukazovatele výkonu motora.Či je kvalifikovaný alebo nie, priamo ovplyvňuje výkon motora.Pracovníci laboratória údržby by mali ovládať limitné pravidlá, zabezpečiť, aby kvalifikované motory opustili továreň, posudzovať nekvalifikované motory a vykonávať opravy, aby sa zabezpečilo, že ukazovatele výkonu motorov spĺňajú požiadavky noriem pre výrobky.a
Čas odoslania: 16. novembra 2023