Avtonova37.ru

Авто мастер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что будет при снижении напряжении асинхронного двигателя

Основными причинами увеличения тока холостого хода являются

асинхронных двигателей при недопустимо высоком значении тока холостого хода

Настоящая инструкция распространяется на 3-х фазные электрические машины мощностью до 400 кВт и рабочим напряжением до 660В.

В инструкции рассмотрены причины вызывающие увеличение тока холостого хода. Даны указания по испытаниям двигателей на холостом ходу и порядок пересчёта обмоточных данных с использованием результатов испытаний, обеспечивающих снижение тока холостого хода до необходимой величины. Даны рекомендуемые значения токов холостого хода.
Основными причинами увеличения тока холостого хода являются:

  • чрезмерное «распушение» сердечника статора;
  • неправильная сборка двигателя (ротор развернут относительно статора);
  • слишком большой зазор между ротором и статором (ротор проточен или от другого двигателя);
  • листы сердечника статора замыкают между собой (результат задевания ротора за статор);
  • нарушение изоляции между листами сердечника статора;
  • статор намотан неправильно (уменьшено количество витков в пазу, увеличено количество параллельных ветвей в фазе, уменьшен шаг и т. д.)

Будем считать, что сердечник статора не имеет затиров, обмотка статора уложена и соединена правильно, двигатель собран правильно, и тем не менее ток холостого хода превышает предельно допустимое значение. В подавляющем большинстве случаев причиной является разрушение изоляции между листами сердечника статора во время отжига двигателей в печи перед демонтажем обмотки.

Все отечественные двигатели начиная с 1992 года и двигатели иностранных фирм с 1985 года изготавливаются из электротехнической стали с лаковым покрытием, которое частично разрушается во время отжига при температуре 380 градусов (раньше изоляцией служила оксидная плёнка). Это приводит к увеличению потерь в сердечнике статора, его нагреву, и как следствие увеличению тока холостого хода.

На рисунке 1 показаны кривые намагничивания сердечника статора с хорошей изоляцией (кривая 1) и с нарушенной изоляцией (кривая 2) листов. В определенном масштабе так же изменяется I хх двигателя от приложенного напряжения.

На рисунке видно, что при напряжении 380 В. ток холостого хода при хорошем сердечнике значительно ниже чем с сердечником с нарушенной изоляцией. Для наглядности возьмём конкретный двигатель:

Читать еще:  В чем отличие двигателя a16xer от z16xer

АИР 180S-4, 22 кВт. 380 В. 43 А. 1460 об/мин., имеющего следующие обмоточные данные:

  • тип обмотки — двухслойная
  • шаг по пазам — 1-11
  • диаметр провода — 1,6 мм.
  • проводов в витке — 2
  • витков в пазу 23
  • параллельных ветвей в фазе — 2
  • сопряжение фаз — звезда

При испытании на холостом ходу при 380 В. потребляемый ток составил 27А., что превышает предельно допустимую норму, равную 12 А. В этом случае необходимо снизить напряжение, подаваемое на двигатель, до величины при которой потребляемый ток уменьшится до предельно допустимой нормы, в нашем случае до 12 А. Тем самым по кривой 2 из точки 2 мы перешли в точку 3 (рис.1). Напряжение при этом в нашем случае будет U2 = 330 В.

Теперь необходимо изменить обмоточные данные двигателя так, чтобы потребляемый ток 12А. был при напряжении 380 В. Для этого количество витков в пазу надо увеличить по формуле:

Что такое динамическое торможение?

На этом месте может возникнуть закономерный вопрос: зачем что-то придумывать, если можно отключить двигатель от электросети, и он сам остановится? Это бесспорно так, но учитывая высокую частоту вращения и массо-центровочные характеристики, пройдет некоторое время до того момента, когда ротор полностью остановится. Этот период называется свободным выбегом и каждый в детстве его наблюдал, запуская простую юлу. Тем не менее, если работа оборудования предполагает частое использование пускателей, то такой режим приводит к очевидной потере времени.

Для быстрой остановки используются режимы торможения, которые предполагают трансформацию механической (в данном случае – кинетической) энергии искусственным путем. Все выделяют два основных вида торможения, которые подразделяются затем на подвиды:

  1. Механическое. Вал двигателя сообщается физически с тормозными колодками, вследствие чего возникает трение, быстрая остановка и выделение теплоты,
  2. Электрическое. Асинхронный двигатель останавливается за счет преобразования цепи подключения, вследствие чего механическая энергия трансформируется сперва в электрическую. Далее возможны два варианта ее израсходования, зависящие от схемы: либо избыток электричества выбрасывается в резервную цепь сети, либо трансформируется в тепло, за счет нагрева обмоток и сопротивления.
Читать еще:  Двигатели caterpillar 3406е эксплуатация то поиск неисправностей

Динамическое торможение асинхронного двигателя относится к электрическому типу, так как в процессе обмотка статора отключается от сети с переменным током (две из трех фаз) и переводится в замкнутую цепь постоянного тока. При этом магнитное поле в статоре преобразуется из вращающегося в неподвижное. В роторе по-прежнему будет наводиться ЭДС, но момент будет направлен в обратную сторону, что приводит к торможению.

Классическая схема, как можно видеть на иллюстрации, предусматривает отключение от сети одной фазы контактором КМ1. При этом две другие фазы за счет контактора КМ2 переключаются в цепь с постоянным током через диодный мост.

Главным преимуществом такого способа торможения является возможность плавно контролировать тормозящий момент (за счет изменения напряжения или сопротивления) и осуществлять точную остановку.

Почему появляется пусковой ток

Есть причина появления пускового тока. Подобно некоторым устройствам или системам, которые имеют развязывающий конденсатор или сглаживающий конденсатор, при запуске потребляется большое количество тока для их зарядки. Ниже приведенная диаграмма даст вам представление о разнице между пусковым, пиковым и установившимся током цепи.

Пиковый ток: это максимальное значение тока, достигаемое сигналом в положительной или отрицательной области.

Ток установившегося состояния: он определяется как ток в каждом интервале времени, который остается постоянным в цепи. Ток установившегося состояния достигается, когда di/dt = 0, что означает, что ток остается неизменным во времени.

Особенности пускового тока: появляется мгновенно, когда устройство включается; появляется на короткий промежуток времени; выше номинального значения цепи или устройства.

Устройства с импульсными источниками питания

Как уже было сказано, недорогие ИБПв большинстве случаев выдают ступенчатую аппроксимацию синусоиды. И для временного резервного питания компьютеров это считается нормой. Посмотрим, как изменяются входные параметры импульсного блока питания компьютера при переходе на питание «аппроксимацией синусоиды». Блоки питания без корректора коэффициента мощности. Тестирование проводилось в режиме бездействия системы и при запуске стресс-теста, чтобы увеличить потребляемую мощность. Мониторы также не были забыты. Результаты ниже.

Читать еще:  Ваз 2114 стартер не крутит когда двигатель горячий почему

Что интересно, у некоторых устройств при питании квазисинусом электрические параметры даже улучшались. Например, в системном блоке № 1 потребляемая мощность не изменялась, но значительно увеличился коэффициент мощности, из-за чего уменьшился средний потребляемый ток. У системного блока с БП от Zalman данный эффект тоже имеется, но не так выражен.

Однозначно можно сделать вывод о совместимости блоков питания системников с квазисинусом.

Однако есть одно жирное «НО». В последнее время все большее количество моделей БП оснащаются корректором коэффициента мощности (PFC). Данные устройства призваны поддерживать коэффициент мощности как можно ближе к единице при питании от сети с синусоидальным напряжением, дабы не перегружать сеть большими пиковыми токами. Поэтому по определению БП с PFC корректно работают только с синусоидальным напряжением, но это не значит, что, если ИБП выдает аппроксимацию синуса, то любой БП с PFC работать с ним не сможет. На самом деле схемотехнические решения PFC могут быть разные и некоторые модели могут быть не восприимчивы к квазисинусу — это дело случая. Необходимо отметить, что квазисинус далеко не основная вероятная причина несовместимости ИБП и PFC. Но это уже совсем другая история.

А что с мониторами? У одного из тестируемых при питании квазисинусом энергетические параметры ухудшились, но незначительно. Блок питания ноутбука каких-либо проблем не показал. Так что данные устройства можно запитывать квазисинусом.

Подводя итоги всей публикации, можно сказать, что использование напряжения квазисинусоидальной формы для питания различного электрооборудования — это лотерея, даже для блоков питания компьютеров. Ведь любое оборудование на напряжение 220–230 В переменного тока разрабатывалось с условием, что форма этого напряжения будет синусоидальной. Всякие «аппроксимации» — это всего лишь допущения, которые возможны с той или иной степенью вероятности. Поэтому, если строится универсальная система резервного электропитания, форма и параметры ее напряжения должны быть идентичны параметрам промышленной электросети. В общем, квазисинус — это плохо.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector