0.Introduktion
Den obelastade strömmen och förlusten av en trefas asynkronmotor av burtyp är viktiga parametrar som återspeglar motorns effektivitet och elektriska prestanda.De är dataindikatorer som kan mätas direkt på användningsplatsen efter att motorn har tillverkats och reparerats.Det återspeglar motorns kärnkomponenter i viss utsträckning – Designprocessnivån och tillverkningskvaliteten hos statorn och rotorn, tomgångsströmmen påverkar direkt motorns effektfaktor;tomgångsförlusten är nära relaterad till motorns effektivitet och är det mest intuitiva testobjektet för preliminär bedömning av motorprestanda innan motorn officiellt tas i drift.
1.Faktorer som påverkar tomgångsströmmen och förlusten av motorn
Tomgångsströmmen i en trefas asynkronmotor av ekorrtyp inkluderar huvudsakligen excitationsströmmen och den aktiva strömmen vid tomgång, varav cirka 90 % är excitationsströmmen, som används för att generera ett roterande magnetfält och är betraktas som en reaktiv ström, vilket påverkar effektfaktorn COSφ av motorn.Dess storlek är relaterad till motorterminalens spänning och den magnetiska flödestätheten hos järnkärnans design;under design, om den magnetiska flödestätheten väljs för högt eller spänningen är högre än märkspänningen när motorn är igång, kommer järnkärnan att vara mättad, excitationsströmmen kommer att öka avsevärt och motsvarande tom Belastningsströmmen är stor och effektfaktorn är låg, så tomgångsförlusten är stor.De återstående10 %är aktiv ström, som används för olika effektförluster vid tomgångsdrift och påverkar motorns verkningsgrad.För en motor med ett fast lindningstvärsnitt är motorns tomgångsström stor, den aktiva strömmen som tillåts flöda kommer att reduceras och motorns belastningskapacitet minskas.Den obelastade strömmen för en trefas asynkronmotor av burtyp är i allmänhet30 % till 70 % av märkströmmen och förlusten är 3 % till 8 % av märkeffekten.Bland dem står kopparförlusten hos småmotorer för en större andel, och järnförlusten hos motorer med hög effekt står för en större andel.högre.Tomgångsförlusten för motorer med stor ramstorlek är huvudsakligen kärnförlust, som består av hysteresförlust och virvelströmsförlust.Hysteresförlusten är proportionell mot det magnetiskt permeabla materialet och kvadraten på den magnetiska flödestätheten.Virvelströmsförlusten är proportionell mot kvadraten på den magnetiska flödestätheten, kvadraten på tjockleken på det magnetiskt permeabla materialet, kvadraten på frekvensen och den magnetiska permeabiliteten.Proportionell mot materialets tjocklek.Förutom härdförluster finns det även excitationsförluster och mekaniska förluster.När motorn har en stor tomgångsförlust kan orsaken till motorfelet hittas från följande aspekter.1 ) Felaktig montering, oflexibel rotorrotation, dålig lagerkvalitet, för mycket fett i lagren, etc., orsakar överdriven mekanisk friktionsförlust.2 ) Felaktig användning av en stor fläkt eller en fläkt med många blad ökar vindfriktionen.3) Kvaliteten på kiselstålplåten med järnkärna är dålig.4 ) Otillräcklig kärnlängd eller felaktig laminering resulterar i otillräcklig effektiv längd, vilket resulterar i ökad ströförlust och järnförlust.5 ) På grund av det höga trycket under lamineringen krossades isoleringsskiktet på kärnsilikonstålplåten eller så uppfyllde inte isoleringsprestandan hos det ursprungliga isoleringsskiktet kraven.
En YZ250S-4/16-H-motor, med ett elektriskt system på 690V/50HZ, en effekt på 30KW/14,5KW och en märkström på 35,2A/58,1A.Efter att den första designen och monteringen var klar genomfördes testet.Den 4-poliga tomgångsströmmen var 11,5A och förlusten var 1,6KW, normalt.Den 16-poliga tomgångsströmmen är 56,5A och tomgångsförlusten är 35KW.Det är fastställt att den 16-tomgångsströmmen är stor och tomgångsförlusten är för stor.Denna motor är ett korttidsarbetande system,springer kl10/5 min.Den 16-polmotorn går utan belastning i ca1minut.Motorn överhettas och ryker.Motorn togs isär och designades om och testades igen efter sekundär design.Den 4-polig tomgångsströmär 10,7Aoch förlusten är1,4KW,vilket är normalt;den 16-polig tomgångsström är46Aoch tomgångsförlustenär 18,2KW.Det bedöms att tomgångsströmmen är stor och tom. Förlusten är fortfarande för stor.Ett nominellt belastningstest utfördes.Ingångseffekten var33,4KW, uteffektenvar 14,5KWoch driftsströmmenvar 52,3A, vilket var mindre än motorns märkströmav 58,1A.Om den bedömdes enbart utifrån ström, var tomgångsströmmen kvalificerad.Det är dock uppenbart att tomgångsförlusten är för stor.Under drift, om förlusten som genereras när motorn är igång omvandlas till värmeenergi, kommer temperaturen på varje del av motorn att stiga mycket snabbt.Ett drifttest utan last utfördes och motorn rök efter att ha kört i 2minuter.Efter att ha ändrat designen för tredje gången upprepades testet.Den 4-pol tomgångsströmvar 10,5Aoch förlusten var1,35KW, vilket var normalt;den 16-polig tomgångsströmvar 30Aoch tomgångsförlustenvar 11,3KW.Det fastställdes att tomgångsströmmen var för liten och tomgångsförlusten fortfarande var för stor., genomförde ett drifttest utan belastning och efter körningför 3minuter överhettades motorn och rök.Efter omkonstruktion genomfördes testet.Den 4-polen är i princip oförändrad,den 16-polig tomgångsströmär 26A, och tomgångsförlustenär 2360W.Det bedöms att tomgångsströmmen är för liten, tomgångsförlusten är normal, ochden 16-stolpe löper för5minuter utan belastning, vilket är normalt.Det kan ses att tomgångsförlust direkt påverkar motorns temperaturstegring.
2.Huvudsakliga påverkande faktorer för förlust av motorkärna
I lågspännings-, högeffekts- och högspänningsmotorförluster är motorkärnförluster en nyckelfaktor som påverkar effektiviteten.Motorkärnförluster inkluderar grundläggande järnförluster orsakade av förändringar i huvudmagnetfältet i kärnan, ytterligare (eller strö) förlusteri kärnan under tomgångsförhållanden,och magnetiska läckagefält och övertoner orsakade av statorns eller rotorns arbetsström.Förluster orsakade av magnetfält i järnkärnan.Grundläggande järnförluster uppstår på grund av förändringar i huvudmagnetfältet i järnkärnan.Denna förändring kan vara av alternerande magnetiseringskaraktär, såsom vad som sker i en motors stator- eller rotortänder;det kan också vara av rotationsmagnetiseringskaraktär, såsom det som sker i en motors stator- eller rotorjärnok.Oavsett om det är alternerande magnetisering eller rotationsmagnetisering kommer hysteres och virvelströmsförluster att orsakas i järnkärnan.Kärnförlusten beror främst på den grundläggande järnförlusten.Kärnförlusten är stor, främst på grund av materialets avvikelse från konstruktionen eller många ogynnsamma faktorer i produktionen, vilket resulterar i hög magnetisk flödestäthet, kortslutning mellan kiselstålplåtarna och en förtäckt ökning av kiselstålets tjocklek lakan..Kvaliteten på silikonstålplåten uppfyller inte kraven.Som det huvudsakliga magnetiska ledande materialet i motorn har prestandaöverensstämmelsen hos kiselstålplåten stor inverkan på motorns prestanda.Vid konstruktion säkerställs huvudsakligen att kiselstålplåtens kvalitet uppfyller designkraven.Dessutom kommer samma kvalitet av silikonstålplåt från olika tillverkare.Det finns vissa skillnader i materialegenskaper.När du väljer material bör du göra ditt bästa för att välja material från bra silikonståltillverkare.Vikten på järnkärnan är otillräcklig och bitarna är inte komprimerade.Vikten på järnkärnan är otillräcklig, vilket resulterar i överdriven ström och överdriven järnförlust.Om kiselstålplåten målas för tjockt kommer magnetkretsen att bli övermättad.Vid denna tidpunkt kommer förhållandeskurvan mellan tomgångsström och spänning att vara allvarligt böjd.Under produktionen och bearbetningen av järnkärnan kommer kornorienteringen av stansytan på kiselstålplåten att skadas, vilket resulterar i en ökning av järnförlusten under samma magnetiska induktion.För motorer med variabel frekvens måste ytterligare järnförluster orsakade av övertoner också beaktas;detta är vad som bör beaktas i designprocessen.Alla faktorer beaktas.Övrig.Utöver ovanstående faktorer bör designvärdet för motorjärnförlusten baseras på den faktiska produktionen och bearbetningen av järnkärnan och försöka matcha det teoretiska värdet med det faktiska värdet.De karakteristiska kurvorna som tillhandahålls av allmänna materialleverantörer mäts enligt Epsteins kvadratiska cirkelmetoden, och magnetiseringsriktningarna för olika delar av motorn är olika.Denna speciella roterande järnförlust kan för närvarande inte tas med i beräkningen.Detta kommer att leda till inkonsekvenser mellan beräknade värden och uppmätta värden i varierande grad.
3.Effekt av motortemperaturökning på isoleringsstrukturen
Uppvärmning och kylning av motorn är relativt komplex och dess temperaturökning förändras med tiden i en exponentiell kurva.För att förhindra att motorns temperaturstegring överskrider standardkraven, reduceras å ena sidan förlusten som genereras av motorn;å andra sidan ökar motorns värmeavledningskapacitet.Eftersom kapaciteten för en enskild motor ökar dag för dag, har förbättring av kylsystemet och ökning av värmeavledningskapaciteten blivit viktiga åtgärder för att förbättra motorns temperaturökning.
När motorn arbetar under nominella förhållanden under lång tid och dess temperatur når stabilitet, kallas det tillåtna gränsvärdet för temperaturökningen för varje komponent i motorn för temperaturstegringsgränsen.Motorns temperaturstegringsgräns har fastställts i nationella standarder.Temperaturstegringsgränsen beror i grunden på den maximala temperaturen som tillåts av isoleringsstrukturen och kylmediets temperatur, men den är också relaterad till faktorer som temperaturmätningsmetoden, lindningens värmeöverföring och värmeavledningsförhållanden, och värmeflödesintensiteten tillåts genereras.De mekaniska, elektriska, fysiska och andra egenskaperna hos materialen som används i motorlindningsisoleringsstrukturen kommer gradvis att försämras under påverkan av temperaturen.När temperaturen stiger till en viss nivå kommer egenskaperna hos isoleringsmaterialet att genomgå väsentliga förändringar och till och med förlust av isoleringsförmåga.Inom elteknik är isoleringsstrukturerna eller isoleringssystemen i motorer och elektriska apparater ofta indelade i flera värmebeständiga kvaliteter efter deras extrema temperaturer.När en isoleringsstruktur eller ett isoleringssystem arbetar vid en motsvarande temperatur under lång tid, kommer det i allmänhet inte att ge onödiga prestandaförändringar.Isolerande strukturer av en viss värmebeständig kvalitet kanske inte alla använder isoleringsmaterial av samma värmebeständiga kvalitet.Den värmebeständiga graden av isoleringsstrukturen utvärderas omfattande genom att genomföra simuleringstester på modellen av den använda strukturen.Den isolerande strukturen fungerar under specificerade extrema temperaturer och kan uppnå en ekonomisk livslängd.Teoretisk härledning och praktik har visat att det finns ett exponentiellt samband mellan isoleringsstrukturens livslängd och temperatur, så den är mycket känslig för temperatur.För vissa specialmotorer, om deras livslängd inte krävs för att vara särskilt lång, för att minska storleken på motorn, kan den tillåtna gränstemperaturen för motorn ökas baserat på erfarenhet eller testdata.Även om temperaturen på kylmediet varierar med kylsystemet och kylmediet som används, för olika kylsystem som för närvarande används, beror kylmediets temperatur i grunden på atmosfärstemperaturen och är numeriskt densamma som atmosfärstemperaturen.I stort sett likadant.Olika metoder för att mäta temperatur kommer att resultera i olika skillnader mellan den uppmätta temperaturen och temperaturen på den hetaste punkten i den komponent som mäts.Temperaturen på den hetaste punkten i den komponent som mäts är nyckeln till att bedöma om motorn kan fungera säkert under lång tid.I vissa speciella fall bestäms ofta motorlindningens temperaturstegringsgräns inte helt av den maximalt tillåtna temperaturen för den använda isoleringsstrukturen, men andra faktorer måste också beaktas.Ytterligare ökning av temperaturen på motorlindningarna innebär i allmänhet en ökning av motorförlusterna och en minskning av verkningsgraden.Ökningen av lindningstemperaturen kommer att orsaka en ökning av termisk spänning i materialen i vissa relaterade delar.Andra, såsom de dielektriska egenskaperna hos isoleringen och den mekaniska hållfastheten hos de ledande metallmaterialen, kommer att ha negativa effekter;det kan orsaka svårigheter i driften av lagersmörjningssystemet.Därför, även om vissa motorlindningar för närvarande antar klassFör isoleringsstrukturer av klass H är deras temperaturstegringsgränser fortfarande i enlighet med klass B-föreskrifter.Detta tar inte bara hänsyn till några av ovanstående faktorer, utan ökar också motorns tillförlitlighet under användning.Det är mer fördelaktigt och kan förlänga motorns livslängd.
4.Sammanfattningsvis
Den obelastade strömmen och tomgångsförlusten av den trefasiga asynkronmotorn i buren återspeglar i viss utsträckning temperaturökningen, effektiviteten, effektfaktorn, startförmågan och andra huvudprestandaindikatorer för motorn.Huruvida det är kvalificerat eller inte påverkar direkt motorns prestanda.Underhållslaboratoriepersonal bör behärska gränsreglerna, se till att kvalificerade motorer lämnar fabriken, göra bedömningar av okvalificerade motorer och utföra reparationer för att säkerställa att motorernas prestandaindikatorer uppfyller kraven i produktstandarder.a
Posttid: 2023-nov-16