Kakšen vpliv ima-trifazno napetostno neravnovesje na delovanje elektromotorja?

V industrijskih elektroenergetskih sistemih tri{0}}fazni asinhroni motor, kot ena najpomembnejših energetskih naprav, njegovo delovno stanje neposredno vpliva na stabilnost in učinkovitost proizvodnega procesa. Napetostno ravnotežje v treh fazah je osnovni pogoj za zagotavljanje normalnega delovanja motorja. Vendar pa v dejanskih napajalnih omrežjih to neravnovesje ne vpliva samo na zmogljivost motorja, ampak lahko povzroči tudi vrsto operativnih težav.

1. Posledica pregrevanja in poškodbe motorja

Neuravnotežena tri{0}}fazna napetost bo v motorju ustvarila tok negativnega zaporedja. Ta tok ne samo, da ne proizvaja učinkovitega navora, ampak povzroča tudi dodatne izgube zaradi vrtinčnih tokov in izgube železa v rotorju. Magnetno polje negativnega zaporedja medsebojno deluje z magnetnim poljem pozitivnega zaporedja, kar ima za posledico nenormalen dvig temperature v motorju, zlasti v območjih navitja in jedra. Nenehno pregrevanje pospeši staranje izolacijskih materialov, zmanjša izolacijsko moč in na koncu povzroči kratke stike v navitjih ali ozemljitvene napake, kar znatno skrajša življenjsko dobo motorja.

2. Povzroča nihanje navora in povečane vibracije

Neuravnoteženost napetosti bo zmotila enakomernost rotirajočega magnetnega polja motorja, kar bo ustvarilo obratno vrteče se magnetno polje negativnega zaporedja. Interakcija med magnetnim poljem pozitivnega zaporedja in magnetnim poljem negativnega zaporedja povzroča periodična nihanja elektromagnetnega navora, ki se prenašajo na gred motorja in stran obremenitve, kar povzroči povečanje mehanskih vibracij. Dolgotrajne-vibracije ne vplivajo le na natančnost proizvodnje, ampak povzročajo tudi težave, kot so obraba ležajev, ohlapna osnova stroja in celo resonanca, kar ogroža varno delovanje celotnega prenosnega sistema.

3. Zmanjšanje učinkovitosti delovanja in faktorja moči

V pogojih napetostnega neravnovesja mora motor za ohranitev stabilne izhodne moči absorbirati več toka iz električnega omrežja, kar ima za posledico povečanje izgube bakra in izgube železa ter znatno zmanjšanje učinkovitosti delovanja. Hkrati bo prisotnost toka negativnega zaporedja poslabšala faktor moči motorja in povečala porabo jalove moči. To ne povzroča samo izgube energije, ampak tudi poveča obremenitev sistema oskrbe z električno energijo, kar lahko povzroči nadaljnji upad omrežne napetosti in tvori začaran krog.

4. Vpliv na izhodno zmogljivost in stabilnost

Napetostno neuravnoteženost lahko znatno zmanjša največji navor in kapaciteto začetnega navora motorja, med nihanjem obremenitve pa je nagnjen k zastojem. Zlasti med-zagonom z veliko obremenitvijo ali nenadnim povečanjem obremenitve lahko nezadosten navor povzroči, da motor ne uspe normalno pospeševati ali vzdrževati stabilnega delovanja. Ta upad zmogljivosti bo neposredno vplival na normalno delovanje proizvodne opreme in celo povzročil prekinitve proizvodnje in težave s kakovostjo.