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西玛电机电源电压不平衡对电机性能的影响。

内容简介:当西玛交流电机商用频率电源的负相分量与三相电压系统长时间连接(至少是电机热时间常数)时,如果电流超过正相分量的1%,则电机的允许输出功率高于额定功率,这将是低的,电机就可能损坏。
对于西玛三相电机,三相电压不平衡是一个普遍的问题,但是必须弄清三相电压对电机性能的影响。今天西玛电机技术人员参加了这个议题,交换了意见,并与大家分享。
西玛电机电源电压不平衡对电机性能的影响。
电压不均匀如何影响电机的性能?

●对电机电流的影响

不平衡电压的负序分量在电机的气隙中产生磁场,不利于转子的转向。如果电压的负序分量很小,则通过绕组的电流可以比电压平衡的电流大得多。由于通过转子棒的电流的频率大约是额定频率的两倍,转子棒的电流挤压效应使得转子绕组损耗远远大于定子绕组损耗的增加。

当电机在非平衡电压下以额定速度运行时,电流不均匀性很大,大约是电压不平衡的6到10倍。失速电流不均匀性与电压不均匀性基本相同,但阻塞视场功率增加不大。

●对电机加热性能的影响

如果西玛电机在不平衡电压下运行,则由于电流和电压的负序分量,定子损耗将增加,因此定子绕组的温升将高于平衡电压的情况。

电流挤压效应增加了转子损耗的增加程度。

此外,电压不平衡通常与正相分量的减小有关,这增加了定子中正相分量的电流。

●对电机转矩的影响

当电压不平衡时,西玛电机的失速转矩、最小转矩和最大转矩减小。如果电压不平衡严重,电机将无法正常工作。

电压不平衡与产生频率为工频两倍的振动转矩有关。振荡转矩幅度的增加与电压的正序分量和负序分量的乘积成线性关系。当不平衡度fu=0.05时,振动扭矩的峰值在额定扭矩的25%以内。如果振动扭矩的临界扭转频率接近于功率频率的两倍,则整个轴系统可能产生不可接受的扭转振动。

●影响电机的全负荷速度

当西玛电机在非平衡电压下满载时,随着转子附加损耗的增加,滑移略有增加。

增加电机噪音和振动

如果电压(电流)不平衡增加,西玛电机的噪声和振动可能增加。振动可能损坏电机或整个驱动系统。

马达正在低速运转以防止过热。

当西玛交流电机商用频率电源的负相分量与三相电压系统长时间连接(至少是电机热时间常数)时,如果电流超过正相分量的1%,则电机的允许输出功率高于额定功率,这将是低的,电机就可能损坏。当电机旋转时,建议电压不平衡不超过5%,不均匀度根据方程(1)确定。

在公式(1)中

Un-电源电压下负序分量的均方根值。

上-电源电压中正序分量的均方根值。

电压不平衡率的计算

西玛电机用户可以使用方程(2)和(3)从三相电压读数容易地确定电压不平衡率U(%)。我们将使用更大的这些作为评估结果。

在方程(2)和(3)中

Umax-三个电压值_V_的最大值。

Umin-三个电压值_V_的最小值。

三个电压值_的平均值_

电压不平衡(不平衡率)的计算实例

该电路的西玛三相电压测量分别为220V、215V、210V。计算三相电压的不平衡率U(%)。

从标题中给出的三相电压值_我们知道:

●三相电压值_的平均值为Up=(220+215+210)/3=215V。

●三个电压值_的最大值和最小值_的绝对值和最大值均为5V。

●三相电压不平衡率U=5/215×100%=2.33%。

经过分析计算,三相电压系统实际负序分量占正序分量的18%,远远高于上述计算值。如果电压不平衡率超过5%,则需要检查西玛电机电流的负序分量。


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