Влиянието на качеството на мощността върху работата на електродвигателите

Едно от основните условия за осигуряване на нормалната работа на електродвигателите е тяхното захранване, чиито параметри отговарят на определени изисквания за неговото качество.

Основното индикатори за качество на електроенергията (PQI) свързани с параметри като отклонения на честотата и напрежението, колебания в напрежението, несинусоидалност и дисбаланс на напрежението. За да се избегне дългосрочно нарушаване на нормалната работа на електродвигателите, основните PQE не трябва да надхвърлят нормалните си стойности, а в аварийни режими-извън определени максимални стойности. Помислете как показателите за качество на мощността влияят върху работата на електрическите двигатели.

Надеждността и издръжливостта на електрическите двигатели се влияят до голяма степен от техните топлинни условия. Така че, за асинхронни и синхронни двигатели, ефектът на отклонение на напрежението върху техните термични условия също зависи от натоварването на двигателите. Работата на електродвигатели при ниско напрежение води до прегряване на изолацията и може да причини повреда. Факт е, че когато напрежението падне в нормалните граници (+ 10%), токовете на ротора и статора се увеличават средно съответно с 14 и 10%.

При значително натоварване на асинхронни двигатели, отклоненията в напрежението водят до значително намаляване на експлоатационния му живот. С увеличаване на тока на двигателя настъпва по -интензивно стареене на изолацията. При отрицателни отклонения на напрежението на клемите на двигателя от 10% и номинално натоварване на асинхронния двигател, експлоатационният му живот се намалява наполовина.

При отклонение на мрежовото напрежение реактивната мощност на синхронните двигатели се променя, което е важно, когато се използват синхронни двигатели за компенсация на реактивната мощност. Това важи изцяло за кондензаторните агрегати. При недостатъчна реактивна мощност, генерирана в мрежата от синхронни двигатели, е необходимо допълнително да се използват кондензаторни банки, което намалява надеждността на захранващата система чрез увеличаване на броя на системните елементи.

Колебанията на напрежението, както и колебанията в напрежението, оказват негативно влияние върху работата на електродвигателите. Електрическото задвижване на клапана е много чувствително към отклонения в напрежението на захранващата мрежа, тъй като промяната в коригираното напрежение води до промяна в скоростта на въртене на двигателите.

В предприятия със собствени ТЕЦ, колебанията в амплитудата и фазата на напрежението, произтичащи от колебанията на напрежението, водят до колебания в електромагнитния момент, активната и реактивната мощност на генераторите, което се отразява негативно на стабилността на станцията като цяло и следователно, неговата функционална надеждност.

Несинусоидалните режими оказват осезаем ефект върху надеждността на електродвигателите. Това се дължи на факта, че при наличието на по -високи хармоници в кривата на напрежението, процесът на стареене на изолацията протича по -интензивно, отколкото в случай на електрическо оборудване, работещо при синусоидално напрежение. Така например, при несинусоидален коефициент от 5%, след две години работа тангенсът на ъгъла на диелектрични загуби на кондензаторите се увеличава 2 пъти.

Дисбалансът на напрежението влияе неблагоприятно върху работата и експлоатационния живот на асинхронните двигатели.Така дисбаланс на напрежение от 1% причинява значителен дисбаланс на токове в намотките (до 9%). Токовете с отрицателна последователност се наслагват върху токове с положителна последователност и причиняват допълнително нагряване на статора и ротора, което води до ускорено стареене на изолацията и намаляване на наличната мощност на двигателя. Известно е, че при дисбаланс на напрежението от 4%, експлоатационният живот на асинхронния двигател, работещ при номинално натоварване, се намалява с около 2 пъти; с дисбаланс на напрежението от 5%, наличната мощност на асинхронния двигател се намалява с 5 — 10%.

Магнитното поле на токовете на обратната последователност на статора на синхронни машини предизвиква значителни вихрови токове в масивните метални части на ротора, които причиняват повишено нагряване на ротора и вибрации на въртящата се част на машината. Вибрациите могат да бъдат опасни за структурата на машината, ако има значителни дисбаланси.

Нагряването на възбуждащата намотка на синхронен двигател поради допълнителни загуби от дисбаланс на напрежението води до необходимостта от намаляване на тока на възбуждане, като същевременно се намалява реактивната мощност, подавана от синхронния двигател към мрежата.

Киреева Е.А.