De invloed van power quality op de werking van elektromotoren
Een van de belangrijkste voorwaarden om de normale werking van elektromotoren te waarborgen, is hun voeding, waarvan de parameters voldoen aan bepaalde kwaliteitseisen.
Het belangrijkste Power Quality-indicatoren (PQI) gerelateerd aan parameters zoals frequentie- en spanningsafwijkingen, spanningsfluctuaties, niet-sinusoïdale en spanningsonbalans. Om langdurige verstoring van de normale werking van elektromotoren te voorkomen, mogen de belangrijkste PQE's hun normale waarden niet overschrijden, maar in noodmodi - buiten bepaalde maximale waarden. Overweeg hoe Power Quality-indicatoren de prestaties van elektromotoren beïnvloeden.
De betrouwbaarheid en duurzaamheid van elektromotoren worden sterk beïnvloed door hun thermische omstandigheden. Dus voor inductie- en synchrone motoren hangt het effect van spanningsafwijkingen op hun thermische omstandigheden ook af van de motorbelasting.Het laten draaien van elektromotoren op laagspanning leidt tot oververhitting van de isolatie en kan schade veroorzaken. Feit is dat wanneer de spanning binnen de normale grenzen (+ 10%) valt, de rotor- en statorstromen met gemiddeld respectievelijk 14 en 10% toenemen.
Bij een aanzienlijke belasting van asynchrone motoren leiden spanningsafwijkingen tot een aanzienlijke verkorting van de levensduur. Naarmate de motorstroom toeneemt, treedt er een sterkere veroudering van de isolatie op. Bij negatieve motoraansluitspanningsafwijkingen van 10% en nominale belasting van de inductiemotor wordt de levensduur gehalveerd.
Wanneer de netspanning afwijkt, verandert het blindvermogen van synchrone motoren, wat belangrijk is bij het gebruik van synchrone motoren voor blindvermogencompensatie. Dit geldt volledig voor condensorunits. Met onvoldoende reactief vermogen dat door synchrone motoren in het netwerk wordt gegenereerd, is het noodzakelijk om bovendien condensatorbanken te gebruiken, wat de betrouwbaarheid van het voedingssysteem vermindert door het aantal systeemelementen te vergroten.
Spanningsschommelingen, evenals spanningsschommelingen, hebben een negatief effect op de werking van elektromotoren. De elektrische klepaandrijving is zeer gevoelig voor afwijkingen in de spanning van het voedingsnet, omdat de verandering in de gecorrigeerde spanning leidt tot een verandering in het toerental van de motoren.
In bedrijven met hun eigen thermische centrales leiden schommelingen in de spanningsamplitude en fase als gevolg van spanningsschommelingen tot schommelingen in het elektromagnetische moment, het actieve en reactieve vermogen van de generatoren, wat de stabiliteit van het station als geheel negatief beïnvloedt en daarom , zijn functionele betrouwbaarheid .
Niet-sinusvormige modi hebben een merkbaar effect op de betrouwbaarheid van elektromotoren. Dit komt door het feit dat bij aanwezigheid van hogere harmonischen in de spanningscurve het verouderingsproces van de isolatie intensiever plaatsvindt dan bij elektrische apparatuur die op sinusvormige spanning werkt. Dus, bijvoorbeeld, met een niet-sinusvormige coëfficiënt van 5%, neemt na twee jaar gebruik de tangens van de diëlektrische verlieshoek van de condensatoren toe met 2 keer.
Spanningsonbalans heeft een nadelige invloed op de werking en levensduur van asynchrone motoren.Een spanningsonbalans van 1% veroorzaakt dus een aanzienlijke onbalans van stromen in de wikkelingen (tot 9%). Negatieve sequentiestromen worden gesuperponeerd op positieve sequentiestromen en veroorzaken extra verwarming van de stator en rotor, wat resulteert in versnelde veroudering van de isolatie en vermindering van het beschikbare motorvermogen. Het is bekend dat met een spanningsonbalans van 4% de levensduur van een asynchrone motor die bij nominale belasting werkt ongeveer 2 keer wordt verkort; bij een spanningsonbalans van 5% wordt het beschikbare vermogen van de inductiemotor met 5 - 10% verminderd.
Het magnetische veld van de omgekeerde sequentiestromen van de stator van synchrone machines induceert aanzienlijke wervelstromen in de massieve metalen delen van de rotor, die een verhoogde verwarming van de rotor en trillingen van het roterende deel van de machine veroorzaken. Trillingen kunnen gevaarlijk zijn voor de machinestructuur als er aanzienlijke onbalans is.
Verwarming van de bekrachtigingswikkeling van een synchrone motor als gevolg van extra spanningsonbalansverliezen leidt tot de noodzaak om de bekrachtigingsstroom te verminderen, terwijl het blindvermogen dat door de synchrone motor aan het netwerk wordt geleverd, wordt verminderd.
Kireeva E.A.