Vliv kvality elektrické energie na provoz elektromotorů

Jednou z hlavních podmínek pro zajištění běžného provozu elektromotorů je jejich napájení, jehož parametry splňují určité požadavky na jeho kvalitu.

Hlavní věc indikátory kvality napájení (PQI) související s parametry, jako jsou frekvenční a napěťové odchylky, kolísání napětí, nesinusová a napěťová nesymetrie. Aby nedošlo k dlouhodobému narušení normálního provozu elektromotorů, neměly by hlavní PQE překročit své normální hodnoty, ale v nouzových režimech - mimo určité maximální hodnoty. Zvažte, jak indikátory kvality elektrické energie ovlivňují výkon elektromotorů.

Spolehlivost a životnost elektromotorů je značně ovlivněna jejich tepelnými podmínkami. Takže u indukčních a synchronních motorů závisí vliv odchylky napětí na jejich tepelné podmínky také na zatížení motoru.Provoz elektromotorů na nízké napětí vede k přehřívání izolace a může způsobit poškození. Faktem je, že když napětí klesne do normálních mezí (+ 10 %), proudy rotoru a statoru se zvýší v průměru o 14 a 10 %.

Při značném zatížení asynchronních motorů vedou odchylky napětí k výraznému snížení jeho životnosti. S rostoucím proudem motoru dochází k intenzivnějšímu stárnutí izolace. Při záporných odchylkách svorkového napětí motoru o 10 % a jmenovitém zatížení indukčního motoru se jeho životnost zkracuje na polovinu.

Při odchylce síťového napětí se mění jalový výkon synchronních motorů, což je důležité při použití synchronních motorů pro kompenzaci jalového výkonu. To platí výhradně pro kondenzátorové jednotky. Při nedostatečném jalovém výkonu generovaném v síti synchronními motory je nutné dodatečně použít kondenzátorové banky, což snižuje spolehlivost energetického systému zvýšením počtu prvků systému.

Kolísání napětí, stejně jako kolísání napětí, má negativní vliv na chod elektromotorů. Elektrický pohon ventilu je velmi citlivý na odchylky napětí napájecí sítě, protože změna korigovaného napětí vede ke změně rychlosti otáčení motorů.

V podnicích s vlastními tepelnými elektrárnami vedou kolísání amplitudy a fáze napětí vyplývající z kolísání napětí ke kolísání elektromagnetického momentu, činného a jalového výkonu generátorů, což negativně ovlivňuje stabilitu stanice jako celku, a proto , jeho funkční spolehlivost .

Nesinusové režimy mají znatelný vliv na spolehlivost elektromotorů. Je to dáno tím, že za přítomnosti vyšších harmonických v napěťové křivce probíhá proces stárnutí izolace intenzivněji než u elektrických zařízení pracujících na sinusovém napětí. Takže například s nesinusovým koeficientem 5% se po dvou letech provozu tangens úhlu dielektrické ztráty kondenzátorů zvětší 2krát.

Napěťová nesymetrie nepříznivě ovlivňuje provoz a životnost asynchronních motorů, napěťová nesymetrie 1 % tedy způsobuje značnou nevyváženost proudů ve vinutích (až 9 %). Negativní proudy se superponují s proudy sousledné složky a způsobují dodatečné zahřívání statoru a rotoru, což má za následek urychlené stárnutí izolace a snížení dostupného výkonu motoru. Je známo, že při napěťové nerovnováze 4% se životnost indukčního motoru pracujícího při jmenovité zátěži sníží asi 2krát; při napěťové nesymetrii 5% se dostupný výkon indukčního motoru sníží o 5 - 10%.

Magnetické pole zpětného sledu proudů statoru synchronních strojů indukuje v masivních kovových částech rotoru výrazné vířivé proudy, které způsobují zvýšené zahřívání rotoru a vibrace rotující části stroje. Vibrace mohou být nebezpečné pro konstrukci stroje, pokud dojde k výrazné nevyváženosti.

Zahřívání budícího vinutí synchronního motoru v důsledku dodatečných ztrát nesymetrie napětí vede k nutnosti snížení budícího proudu při současném snížení jalového výkonu dodávaného synchronním motorem do sítě.

Kireeva E.A.