Η επίδραση της ποιότητας ισχύος στη λειτουργία των ηλεκτροκινητήρων
Μία από τις κύριες προϋποθέσεις για τη διασφάλιση της κανονικής λειτουργίας των ηλεκτροκινητήρων είναι η τροφοδοσία τους, οι παράμετροι της οποίας πληρούν ορισμένες απαιτήσεις για την ποιότητά του.
Το κύριο πράγμα δείκτες ποιότητας ισχύος (PQI) που σχετίζονται με παραμέτρους όπως αποκλίσεις συχνότητας και τάσης, διακυμάνσεις τάσης, μη ημιτονοειδής και ανισορροπία τάσης. Προκειμένου να αποφευχθεί η μακροχρόνια διακοπή της κανονικής λειτουργίας των ηλεκτροκινητήρων, τα κύρια PQE δεν πρέπει να υπερβαίνουν τις κανονικές τους τιμές, αλλά σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης - εκτός ορισμένων μέγιστων τιμών. Εξετάστε πώς οι δείκτες ποιότητας ισχύος επηρεάζουν την απόδοση των ηλεκτροκινητήρων.
Η αξιοπιστία και η αντοχή των ηλεκτροκινητήρων επηρεάζονται σε μεγάλο βαθμό από τις θερμικές τους συνθήκες. Έτσι, για επαγωγικούς και σύγχρονους κινητήρες, η επίδραση της απόκλισης τάσης στις θερμικές συνθήκες τους εξαρτάται επίσης από το φορτίο του κινητήρα.Η λειτουργία ηλεκτρικών κινητήρων σε χαμηλή τάση οδηγεί σε υπερθέρμανση της μόνωσης και μπορεί να προκαλέσει ζημιά. Το γεγονός είναι ότι όταν η τάση πέφτει εντός των κανονικών ορίων (+ 10%), τα ρεύματα του ρότορα και του στάτη αυξάνονται κατά μέσο όρο 14 και 10%, αντίστοιχα.
Με σημαντικό φορτίο στους ασύγχρονους κινητήρες, οι αποκλίσεις τάσης οδηγούν σε σημαντική μείωση της διάρκειας ζωής του. Καθώς αυξάνεται το ρεύμα του κινητήρα, εμφανίζεται πιο έντονη γήρανση της μόνωσης. Με αρνητικές αποκλίσεις τάσης ακροδεκτών κινητήρα 10% και ονομαστικό φορτίο του κινητήρα επαγωγής, η διάρκεια ζωής του μειώνεται στο μισό.
Όταν η τάση του δικτύου αποκλίνει, η άεργος ισχύς των σύγχρονων κινητήρων αλλάζει, κάτι που είναι σημαντικό όταν χρησιμοποιούνται σύγχρονοι κινητήρες για αντιστάθμιση άεργου ισχύος. Αυτό ισχύει εξ ολοκλήρου για τις μονάδες συμπυκνωτή. Με ανεπαρκή άεργο ισχύ που παράγεται στο δίκτυο από σύγχρονους κινητήρες, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν επιπλέον τράπεζες πυκνωτών, γεγονός που μειώνει την αξιοπιστία του συστήματος ισχύος αυξάνοντας τον αριθμό των στοιχείων του συστήματος.
Οι διακυμάνσεις της τάσης, καθώς και οι διακυμάνσεις της τάσης, έχουν αρνητική επίδραση στη λειτουργία των ηλεκτροκινητήρων. Ο ηλεκτροκινητήρας βαλβίδας είναι πολύ ευαίσθητος σε αποκλίσεις στην τάση του δικτύου τροφοδοσίας, επειδή η αλλαγή στη διορθωμένη τάση οδηγεί σε αλλαγή στην ταχύτητα περιστροφής των κινητήρων.
Σε επιχειρήσεις με δικούς τους θερμοηλεκτρικούς σταθμούς, οι διακυμάνσεις του πλάτους και της φάσης τάσης που προκύπτουν από διακυμάνσεις τάσης οδηγούν σε διακυμάνσεις στην ηλεκτρομαγνητική ροπή, την ενεργό και άεργο ισχύ των γεννητριών, γεγονός που επηρεάζει αρνητικά τη σταθερότητα του σταθμού στο σύνολό του και επομένως , τη λειτουργική του αξιοπιστία .
Οι μη ημιτονοειδείς λειτουργίες έχουν αξιοσημείωτη επίδραση στην αξιοπιστία των ηλεκτρικών κινητήρων. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι με την παρουσία υψηλότερων αρμονικών στην καμπύλη τάσης, η διαδικασία γήρανσης της μόνωσης λαμβάνει χώρα πιο εντατικά από ό,τι στην περίπτωση του ηλεκτρικού εξοπλισμού που λειτουργεί σε ημιτονοειδή τάση. Έτσι, για παράδειγμα, με μη ημιτονοειδή συντελεστή 5%, μετά από δύο χρόνια λειτουργίας, η εφαπτομένη της γωνίας διηλεκτρικής απώλειας των πυκνωτών αυξάνεται κατά 2 φορές.
Η ανισορροπία τάσης επηρεάζει δυσμενώς τη λειτουργία και τη διάρκεια ζωής των ασύγχρονων κινητήρων, οπότε μια ανισορροπία τάσης 1% προκαλεί σημαντική ανισορροπία των ρευμάτων στις περιελίξεις (έως και 9%). Τα ρεύματα αρνητικής ακολουθίας υπερτίθενται σε ρεύματα θετικής ακολουθίας και προκαλούν πρόσθετη θέρμανση του στάτορα και του ρότορα, με αποτέλεσμα την επιτάχυνση της γήρανσης της μόνωσης και τη μείωση της διαθέσιμης ισχύος του κινητήρα. Είναι γνωστό ότι με ανισορροπία τάσης 4%, η διάρκεια ζωής ενός επαγωγικού κινητήρα που λειτουργεί με ονομαστικό φορτίο μειώνεται κατά περίπου 2 φορές. με ανισορροπία τάσης 5%, η διαθέσιμη ισχύς του επαγωγικού κινητήρα μειώνεται κατά 5 - 10%.
Το μαγνητικό πεδίο των ρευμάτων αντίστροφης ακολουθίας του στάτορα των σύγχρονων μηχανών προκαλεί σημαντικά δινορεύματα στα ογκώδη μεταλλικά μέρη του ρότορα, τα οποία προκαλούν αυξημένη θέρμανση του ρότορα και δονήσεις του περιστρεφόμενου τμήματος της μηχανής. Οι κραδασμοί μπορεί να είναι επικίνδυνοι για τη δομή του μηχανήματος εάν υπάρχουν σημαντικές ανισορροπίες.
Η θέρμανση της περιέλιξης διέγερσης ενός σύγχρονου κινητήρα λόγω πρόσθετων απωλειών ανισορροπίας τάσης οδηγεί στην ανάγκη μείωσης του ρεύματος διέγερσης, ενώ παράλληλα μειώνεται η άεργος ισχύς που παρέχεται από τον σύγχρονο κινητήρα στο δίκτυο.
Kireeva E.A.