Motor asincron trifazic: analiza efectelor adverse în funcționarea cu tensiune asimetrică

O condiție necesară pentru funcționarea normală amotor asincron trifazateste simetria tensiunii. Cu toate acestea, tensiunea asimetrică apare adesea în funcționarea efectivă din cauza defecțiunilor rețelei electrice sau a motorului însuși. De exemplu, sarcini monofazate mari conectate la rețeaua electrică, scurtcircuite faz-la-fază, împământare monofazată sau-deschis-în rețea, precum și probleme de calitate, cum ar fi defecțiunea fazei{8}la-fazelor, întreruperea fazei la masă a motorului toate vor avea ca rezultat o tensiune trifazată asimetrică aplicată înfășurărilor motorului. Când amotor asincron trifazatfuncționează sub tensiune asimetrică, cuplul său de pornire, capacitatea de suprasarcină și eficiența vor scădea.

Când tensiunea trifazată este asimetrică, în întrefierul motorului coexistă atât câmpurile magnetice-secvente pozitive, cât și secvențe-negative. Câmpul cu secvență pozitivă-generează cuplu electromagnetic direct, în timp ce câmpul cu secvență-negativă produce cuplu electromagnetic invers și putere mecanică negativă.

Deoarece cuplul generat de câmpul-secvenței negative este negativ, acesta acționează ca un cuplu de frânare care împiedică rotația normală a rotorului motorului. Acest lucru reduce cuplul rezultat al motorului și, în cele din urmă, scade cuplul maxim, rezultând în mod natural o capacitate de suprasarcină degradată.

Din perspectiva alunecării motorului, în timpul funcționării normale, alunecarea amotor asincron trifazateste foarte mic, astfel încât cuplul de frânare cauzat de câmpul de-secvență negativă nu este semnificativ. Cu toate acestea, problema încălzirii în înfășurări devine extrem de gravă, ceea ce poate duce la arderea înfășurărilor într-un timp foarte scurt. Între timp, câmpul magnetic cu secvență negativă-crește pierderile motorului, ceea ce duce la o eficiență mai scăzută și la o creștere mai mare a temperaturii.

Pe baza analizei de mai sus, se poate concluziona că atunci când tensiunea de alimentare a unui motor trifazat este dezechilibrată, capacitatea de suprasarcină și eficiența scad, în timp ce supraîncălzirea înfășurării devine un pericol critic. Acesta este motivul pentru care specificațiile tehnice ale motorului impun limite stricte privind dezechilibrul tensiunii de alimentare.

Această concluzie poate fi verificată prin analiza condițiilor extreme de funcționare. Funcționarea cu o singură fază-poate avea loc în timpul testării sau întreținerii motorului; caracteristicile defecțiunilor monofazate au fost discutate în articolele anterioare și nu vor fi repetate aici.

Din analiza teoretică a asimetriei tensiunii trifazate, putem trage o concluzie clară: un motor nu poate funcționa sub sarcină nominală dacă tensiunea rețelei este asimetrică, altfel va apărea o defecțiune electrică catastrofală din cauza supraîncălzirii înfășurării. După cum sa discutat în articolele anterioare despre defecțiunile de funcționare monofazată, atunci când un motor pierde o fază în timpul funcționării, supraîncălzirea înfășurării va produce un miros de ars, însoțit de zgomot electromagnetic de joasă-frecvență și de o scădere a vitezei motorului. Odată ce motorul se oprește, acesta nu va mai putea reporni.

Pentru producătorii de echipamente care operează multe mașini, trebuie făcute ajustările necesare pentru distribuția sarcinii. În special atunci când sunt prezente un număr mare de sarcini monofazate de-putere mare-, trebuie monitorizată simetria tensiunii trifazate pentru a preveni defecțiunile motorului cauzate de asimetria tensiunii.