日期：2021-08-10 08:08 瀏覽次數(shù)：0
對于三相電機(jī)來說，三相電壓不平衡是一個常見的問題，但我們必須清楚三相電壓不平衡對電機(jī)性能的影響。今天，女士將與您就此問題進(jìn)行交流和分享。
電壓不均勻?qū)﹄姍C(jī)性能有什么影響
對電機(jī)電流的影響
不平衡電壓的負(fù)序分量在電機(jī)的氣隙中產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反的磁場。電壓中的小負(fù)序分量可能會使流經(jīng)繞組的電流遠(yuǎn)大于電壓平衡時的電流。流經(jīng)轉(zhuǎn)子條的電流頻率幾乎是額定頻率的兩倍，因此轉(zhuǎn)子條中的電流擠流效應(yīng)使得轉(zhuǎn)子繞組的損耗增量遠(yuǎn)大于定子繞組的損耗增量。
當(dāng)電機(jī)在不平衡電壓下以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時，電流不規(guī)則度很大，約為電壓不平衡度的6-10倍。電流不平順與堵轉(zhuǎn)運(yùn)行時的電壓不平順基本相同，但堵轉(zhuǎn)運(yùn)行時的視在功率增量很小。
對電機(jī)發(fā)熱性能的影響
當(dāng)電機(jī)在不平衡電壓下運(yùn)行時，由于電流和電壓的負(fù)序分量，定子損耗增加，因此定子繞組的溫升高于平衡電壓下的溫升。
由于電流的擠壓效應(yīng)，轉(zhuǎn)子損耗的增加程度增加。
此外，電壓不平衡通常與正序分量減小有關(guān)，使定子正序分量電流增大。
對電機(jī)轉(zhuǎn)矩的影響
當(dāng)電壓不平衡時，電機(jī)的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩、最小轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩都會降低。如果電壓不平衡嚴(yán)重，電機(jī)將無法正常工作。
電壓不平衡與頻率為電源頻率兩倍的振蕩轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生有關(guān)。振蕩轉(zhuǎn)矩的幅值隨著電壓的正序分量和負(fù)序分量的乘積線性增加。當(dāng)不平衡度fu=0.05時，振蕩轉(zhuǎn)矩的峰值在額定轉(zhuǎn)矩的25%以內(nèi)。當(dāng)振蕩扭矩的臨界扭轉(zhuǎn)頻率接近2倍工頻時，整個軸系可能產(chǎn)生不允許的扭轉(zhuǎn)振動。
影響電機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速
當(dāng)電機(jī)在不平衡電壓下滿負(fù)荷運(yùn)行時，轉(zhuǎn)差率隨著轉(zhuǎn)子附加損耗的增加而增加，因此轉(zhuǎn)速會略有下降。
導(dǎo)致電機(jī)噪聲和振動增加
隨著電壓(電流)不平衡的增加，電機(jī)的噪聲和振動可能會增加。振動可能會損壞電機(jī)或整個驅(qū)動系統(tǒng)。
電機(jī)以降低的速度運(yùn)行，以防止過熱
在與交流電機(jī)電源相連的三相電壓系統(tǒng)中，當(dāng)負(fù)序分量(至少是電機(jī)的熱時間常數(shù))超過正序分量的1%時，電機(jī)的允許輸出功率應(yīng)低于額定功率，以減少電機(jī)損壞的可能性。電機(jī)運(yùn)行時，建議電壓不平衡不超過5%；粗糙度根據(jù)公式(1):確定
在公式(1)中：
Un——電源電壓中負(fù)序分量的均方根值；
Up——電源電壓中正序分量的均方根值。
電壓不平衡百分比的計算
電機(jī)用戶可以通過公式(2)和(3)方便地從三相電壓讀數(shù)中確定電壓的不平衡百分比 u (%)，取較大值作為評估結(jié)果。
在公式(2)和(3)中
Umax——最大三個電壓值(v)；
Umin——三個電壓值中的最小值(v)；
Up——三個電壓值的平均值(v)。
電壓不均勻性(不平衡率)計算示例
目前，測量一個電路提供的三相電壓分別為220伏、215伏和210伏。請計算三相電壓不平衡百分比 u (%)。
根據(jù)問題中給出的三相電壓值：
三相電壓平均值為Up=(220 215 210)/3=215伏。
三個電壓值的最大值和最小值與平均值之差的絕對值為5V。
三相電壓不平衡率為 u=5/215 100%=2.33%。
通過分析計算，三相電壓系統(tǒng)的實(shí)際負(fù)序分量在正序分量中所占的百分比可高達(dá)18%，遠(yuǎn)高于計算值。如果電壓不平衡百分比超過5%，則需要研究電流的負(fù)序分量。
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