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三相電機(jī)電流有點(diǎn)不平衡怎么回事?
在實(shí)際應(yīng)用中,電機(jī)三相電流有偏差是很正常的;但是如果三相電流偏差較大,需要查明原因。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)文件GB 8680.1-1998規(guī)定,三相電機(jī)電流不平衡度不得超過(guò)10%。
電機(jī)電流不平衡,可能原因有兩點(diǎn):
1三相電壓是否平衡
在日常工作過(guò)程中,電機(jī)電流不平衡,我們應(yīng)首先考慮電源電壓是否正常。比如:三相電壓偏差是否過(guò)大、有無(wú)缺相等。
如果電源電壓不平衡,會(huì)直接影響三相電機(jī)電流不平衡。電機(jī)正常工作時(shí),電機(jī)端三相電壓不平衡度不得超過(guò)5%,也就是380*5%=19伏。
注意:在測(cè)量三相電壓是否平衡時(shí),必須先把電機(jī)斷開(kāi),以免影響測(cè)量結(jié)果。
2匝間短路
另外一種可能就是匝間短路了,由于某種原因(比如線(xiàn)圈中某個(gè)地方絕緣被擊穿),繞組中間有一些線(xiàn)圈被短路。這樣會(huì)變成被短路的一相線(xiàn)圈匝數(shù)少,正常的一相匝數(shù)多,電阻不一樣大,電流不平衡。
普通電機(jī)和變頻電機(jī)設(shè)計(jì)上的區(qū)別
1、電磁設(shè)計(jì)
對(duì)普通異步電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),再設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮的性能參數(shù)是過(guò)載能力、啟動(dòng)性能、效率和功率因數(shù)。而變頻電動(dòng)機(jī),由于臨界轉(zhuǎn)差率反比于電源頻率,可以在臨界轉(zhuǎn)差率接近1時(shí)直接啟動(dòng),因此,過(guò)載能力和啟動(dòng)性能不在需要過(guò)多考慮,而要解決的關(guān)鍵問(wèn)題是如何改善電動(dòng)機(jī)對(duì)非正弦波電源的適應(yīng)能力。
2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),主要也是要考慮非正弦電源特性對(duì)變頻電機(jī)的絕緣結(jié)構(gòu)、振動(dòng)、噪聲冷卻方式等方面的影響。普通異步電動(dòng)機(jī)都是按恒頻恒壓設(shè)計(jì)的,不可能完全適應(yīng)變頻調(diào)速的要求。強(qiáng)行給普通電機(jī)安裝變頻器使用,會(huì)帶來(lái)很多弊端,以下為變頻器對(duì)電機(jī)的影響。
1.電動(dòng)機(jī)的效率和溫升:
變頻器在運(yùn)行中能產(chǎn)生不同程度的諧波電壓和電流,使電動(dòng)機(jī)在非正弦電壓、電流下運(yùn)行,里面的高次諧波會(huì)引起電動(dòng)機(jī)定子銅耗、轉(zhuǎn)子銅耗、鐵耗及附加損耗增加,是轉(zhuǎn)子銅耗,這些損耗會(huì)使電動(dòng)機(jī)額外發(fā)熱,效率降低,輸出功率減小,普通電動(dòng)機(jī)溫升一般要增加10%-20%。
2.電動(dòng)機(jī)的絕緣強(qiáng)度
目前中小型變頻器,不少是采用PWM的控制方式。他的載波頻率約為幾千到十幾千赫,這就使得電動(dòng)機(jī)定子繞組要承受很高的電壓上升率,相當(dāng)于對(duì)電動(dòng)機(jī)施加陡度很大的沖擊電壓,使電動(dòng)機(jī)的匝間絕緣承受較為嚴(yán)酷的考驗(yàn)。
另外,由PWM變頻器產(chǎn)生的矩形斬波沖擊電壓疊加在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電壓上,會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)對(duì)地絕緣構(gòu)成威脅,對(duì)地絕緣在高壓的反復(fù)沖擊下會(huì)加速老化。
3.諧波電磁噪聲與震動(dòng)
普通異步電動(dòng)機(jī)采用變頻器供電時(shí),會(huì)使由電磁、機(jī)械、通風(fēng)等因素所引起的震動(dòng)和噪聲變的更加復(fù)雜。變頻電源中含有的各次時(shí)間諧波與電動(dòng)機(jī)電磁部分的固有空間諧波相互干涉,形成各種電磁激振力。
當(dāng)電磁力波的頻率和電動(dòng)機(jī)機(jī)體的固有振動(dòng)頻率一致或接近時(shí),將產(chǎn)生共振現(xiàn)象,從而加大噪聲。由于電動(dòng)機(jī)工作頻率范圍寬,轉(zhuǎn)速變化范圍大,各種電磁力波的頻率很難避開(kāi)電動(dòng)機(jī)的各構(gòu)件的固有震動(dòng)頻率。
大功率變頻電機(jī)高頻軸電流發(fā)生的原因:工頻三相正弦電源電壓是均衡對(duì)稱(chēng)的,因此,個(gè)中性點(diǎn)電壓為零,但是變頻器的輸出電壓是通過(guò) PWM脈寬調(diào)制發(fā)生的,既通過(guò)逆變器將直流電壓轉(zhuǎn)釀成三相正弦交換電壓。
固然其基頻分量是對(duì)稱(chēng)均衡的,但由于在逆變單位中二極管的開(kāi)斷不行能同步,故可發(fā)生差池稱(chēng)的高次諧波,導(dǎo)致零序電壓分量增大,即中性點(diǎn)電壓不為零。尺度中將此零序電壓界說(shuō)為共模電壓,此電壓可以在負(fù)載電動(dòng)機(jī)繞組中的中性點(diǎn)處測(cè)得,其頻率與逆變單位中二極管的開(kāi)斷頻率溝通,其幅值與直流母線(xiàn)電壓成正比。尺度劃定由共模電壓發(fā)生的軸電流叫高頻軸電流。
流入軸承中的電流變革快,其變革速率取決于軸承的工藝,當(dāng)軸承的滾珠被潤(rùn)滑劑完全浸沒(méi)不導(dǎo)電時(shí),此時(shí)存在的軸承電容處于靜電充電狀態(tài),假如靜電充電的電壓超出軸承潤(rùn)滑劑的絕緣機(jī)能,就將粉碎軸承潤(rùn)滑劑形成的油膜,另外電動(dòng)機(jī)磁路差池稱(chēng)發(fā)生的感到電壓也能粉碎軸承潤(rùn)滑劑的絕緣機(jī)能進(jìn)而形成較大的軸承電流,當(dāng)軸承電流的密度高出1.5A/mm后,軸電流局部放電能量釋放發(fā)生的高溫,可以融化軸承內(nèi)圈、外圈或滾珠上很多 微小區(qū)域,并形成凹槽,從而發(fā)生噪聲、振動(dòng),若不能實(shí)時(shí)發(fā)明處理懲罰將導(dǎo)致軸承失效,對(duì)出產(chǎn)帶來(lái)極大影響。
調(diào)頻技術(shù)對(duì)電機(jī)的要求主要是三個(gè)方面:
,絕緣等級(jí);第二,強(qiáng)制冷卻;第三,轉(zhuǎn)子軸承。
如果超過(guò)基頻向上調(diào)速,還要考慮電機(jī)結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度?;\統(tǒng)地說(shuō),將普通電機(jī)代替調(diào)頻電機(jī),采用調(diào)頻傳動(dòng)。從原理上說(shuō),行。從實(shí)際產(chǎn)品上說(shuō),可能行可能不行,即不可靠。如果用的是交流電,那電機(jī)的調(diào)速要通過(guò)改變交流電的頻率來(lái)達(dá)到一個(gè)調(diào)速的目的。
還有就是變頻的很大的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是節(jié)能,為什么這樣說(shuō),那是因?yàn)閒(頻率)正比于n(轉(zhuǎn)速)正比于p(輸出功率)。打個(gè)比方,我們現(xiàn)在用的變頻空調(diào),當(dāng)空調(diào)剛啟動(dòng)時(shí)我們希望的時(shí)溫度快些到我們想要的數(shù)值,那此時(shí)我們可以讓變頻電機(jī)工作在較大功率下,但當(dāng)溫度到達(dá)一個(gè)變化不大的值時(shí),我們只要求電機(jī)做很少的功就行,用來(lái)維持溫度恒定,這樣可以節(jié)能。但普通電機(jī)一直都工作在較大運(yùn)行功率下,不能做到電能的合理分配。