0.Giriş
Kafes tipi üç fazlı asenkron motorun yüksüz akımı ve kaybı, motorun verimliliğini ve elektriksel performansını yansıtan önemli parametrelerdir.Motorun üretilip onarılmasından sonra doğrudan kullanım yerinde ölçülebilen veri göstergeleridir.Belirli bir dereceye kadar motorun temel bileşenlerini yansıtır – Stator ve rotorun tasarım süreci seviyesi ve üretim kalitesi, yüksüz akım, motorun güç faktörünü doğrudan etkiler;yüksüz kayıp, motorun verimliliğiyle yakından ilgilidir ve motor resmi olarak işletmeye alınmadan önce motor performansının ön değerlendirmesi için en sezgisel test öğesidir.
1.Yüksüz akımı ve motor kaybını etkileyen faktörler
Sincap tipi üç fazlı asenkron motorun yüksüz akımı esas olarak uyarma akımını ve yüksüz durumdaki aktif akımı içerir; bunun yaklaşık %90'ı dönen bir manyetik alan oluşturmak için kullanılan uyarma akımıdır ve COS güç faktörünü etkileyen reaktif akım olarak kabul edilirmotorun φ'si.Boyutu, motor terminal voltajı ve demir çekirdek tasarımının manyetik akı yoğunluğu ile ilgilidir;Tasarım sırasında, manyetik akı yoğunluğu çok yüksek seçilirse veya motor çalışırken voltaj nominal voltajdan daha yüksekse, demir çekirdek doymuş olacak, uyarma akımı önemli ölçüde artacak ve karşılık gelen boş yük akımı büyük olacaktır. ve güç faktörü düşüktür, dolayısıyla yüksüz kayıp büyüktür.Kalan%10yüksüz çalışma sırasında çeşitli güç kayıpları için kullanılan ve motorun verimini etkileyen aktif akımdır.Sabit sargı kesitli bir motor için, motorun yüksüz akımı büyüktür, akmasına izin verilen aktif akım azalacak ve motorun yük kapasitesi azalacaktır.Kafes tipi üç fazlı asenkron motorun yüksüz akımı genellikleNominal akımın %30 ila %70'i ve kayıp, nominal gücün %3 ila %8'idir.Bunlar arasında küçük güçlü motorların bakır kaybı daha büyük bir orana sahipken, yüksek güçlü motorların demir kaybı daha büyük bir orana sahiptir.daha yüksek.Büyük çerçeve boyutlu motorların yüksüz kaybı esas olarak histerezis kaybı ve girdap akımı kaybından oluşan çekirdek kaybıdır.Histerezis kaybı, manyetik geçirgen malzeme ve manyetik akı yoğunluğunun karesi ile orantılıdır.Girdap akımı kaybı, manyetik akı yoğunluğunun karesi, manyetik geçirgen malzemenin kalınlığının karesi, frekansın karesi ve manyetik geçirgenlik ile orantılıdır.Malzemenin kalınlığı ile orantılıdır.Çekirdek kayıplarının yanı sıra uyarma kayıpları ve mekanik kayıplar da vardır.Motorda büyük bir yüksüz kayıp varsa, motor arızasının nedeni aşağıdaki yönlerden bulunabilir.1) Yanlış montaj, esnek olmayan rotor dönüşü, kötü yatak kalitesi, yataklarda çok fazla gres bulunması vb. aşırı mekanik sürtünme kaybına neden olur.2) Büyük bir fanın veya çok kanatlı bir fanın yanlış kullanılması rüzgar sürtünmesini artıracaktır.3) Demir çekirdekli silikon çelik sacın kalitesi zayıftır.4) Yetersiz çekirdek uzunluğu veya yanlış laminasyon, yetersiz etkili uzunluğa neden olur, bu da başıboş kaybın ve demir kaybının artmasına neden olur.5) Laminasyon sırasındaki yüksek basınç nedeniyle çekirdek silikon çelik levhanın yalıtım katmanı ezildi veya orijinal yalıtım katmanının yalıtım performansı gereksinimleri karşılamadı.
690V/50HZ elektrik sistemine, 30KW/14,5KW güce ve 35,2A/58,1A nominal akıma sahip bir adet YZ250S-4/16-H motor.İlk tasarım ve montaj tamamlandıktan sonra test gerçekleştirildi.4 kutuplu yüksüz akım 11,5A ve kayıp 1,6KW idi, normaldi.16 kutuplu yüksüz akım 56,5A ve yüksüz kayıp 35KW'dır.16- olduğu belirlendi.kutup yüksüz akımı büyük ve yüksüz kayıp çok büyük.Bu motor kısa süreli çalışan bir sistemdir,koşmak10/5 dk.16-kutuplu motor yaklaşık olarak yüksüz çalışır1dakika.Motor aşırı ısınıyor ve duman çıkarıyor.Motor sökülüp yeniden tasarlandı ve ikincil tasarımdan sonra yeniden test edildi.4kutupsuz yüksüz akım10.7Ave kayıp1.4KW,bu normaldir;16kutupsuz yüksüz akım46Ave yüksüz kayıp18.2KW.Yüksüz akımın büyük olduğuna ve yüksüz kaybın hala çok büyük olduğuna karar verildi.Nominal yük testi gerçekleştirildi.Giriş gücü33.4KW, çıkış gücü14.5KW idive çalışma akımı52.3A idi, motorun nominal akımından daha düşüktü58.1A'nın.Yalnızca akıma göre değerlendirme yapılırsa, yüksüz akım nitelikli olarak değerlendirilmiştir.Ancak yüksüz durumdaki kaybın çok büyük olduğu açıktır.Çalışma sırasında, motor çalışırken oluşan kayıp ısı enerjisine dönüştürülürse, motorun her bir parçasının sıcaklığı çok hızlı bir şekilde artacaktır.Yüksüz çalışma testi gerçekleştirildi ve motor 2 süre çalıştıktan sonra duman çıkardıdakika.Tasarım üçüncü kez değiştirildikten sonra test tekrarlandı.4-kutup yüksüz akım10.5A idive kayıp şuydu1.35KWbu normaldi;16kutupsuz yüksüz akım30A idive yüksüz kayıp11.3KW idi.Yüksüz akımın çok küçük olduğu ve yüksüz kaybın hala çok büyük olduğu belirlendi., yüksüz çalışma testi gerçekleştirdi ve çalıştırdıktan sonra3 içindakika sonra motor aşırı ısındı ve duman çıkardı.Yeniden tasarlamanın ardından test gerçekleştirildi.4-kutup temelde değişmez,16kutupsuz yüksüz akım26Ave yüksüz kayıp2360W.Yüksüz akımın çok küçük olduğuna, yüksüz kaybın normal olduğuna ve16-pole koşuyor5yüksüz dakika, bu normaldir.Yüksüz durumdaki kaybın motorun sıcaklık artışını doğrudan etkilediği görülmektedir.
2.Motor çekirdek kaybını etkileyen ana faktörler
Alçak gerilim, yüksek güç ve yüksek gerilim motor kayıplarında, motor çekirdeği kaybı verimliliği etkileyen önemli bir faktördür.Motor çekirdeği kayıpları, çekirdekteki ana manyetik alandaki değişikliklerin neden olduğu temel demir kayıplarını, ek (veya başıboş) kayıpları içerir.yüksüz koşullar sırasında çekirdekte,ve stator veya rotorun çalışma akımının neden olduğu kaçak manyetik alanlar ve harmonikler.Demir çekirdekteki manyetik alanların neden olduğu kayıplar.Demir çekirdekteki ana manyetik alandaki değişiklikler nedeniyle temel demir kayıpları meydana gelir.Bu değişiklik, bir motorun statorunda veya rotor dişlerinde meydana gelen gibi, alternatif mıknatıslanma niteliğinde olabilir;aynı zamanda, bir motorun statorunda veya rotor demir boyunduruğunda meydana gelen gibi, dönel mıknatıslanma niteliğinde de olabilir.İster alternatif mıknatıslanma ister dönel mıknatıslanma olsun, demir çekirdekte histerezis ve girdap akımı kayıpları meydana gelecektir.Çekirdek kaybı esas olarak temel demir kaybına bağlıdır.Çekirdek kaybı büyüktür, esas olarak malzemenin tasarımdan sapması veya üretimdeki birçok olumsuz faktör nedeniyle yüksek manyetik akı yoğunluğu, silikon çelik levhalar arasında kısa devre ve silikon çeliğin kalınlığında gizli bir artışla sonuçlanır. çarşaflar..Silikon çelik sacın kalitesi gereksinimleri karşılamıyor.Motorun ana manyetik iletken malzemesi olan silikon çelik sacın performans uyumu, motorun performansı üzerinde büyük etkiye sahiptir.Tasarım yaparken esas olarak silikon çelik sacın kalitesinin tasarım gereksinimlerini karşılaması sağlanır.Ayrıca aynı kalitedeki silikon çelik saclar farklı üreticilere aittir.Malzeme özelliklerinde bazı farklılıklar vardır.Malzeme seçerken iyi silikon çelik üreticilerinden malzeme seçmeye çalışmalısınız.Demir çekirdeğin ağırlığı yetersiz ve parçalar sıkıştırılmamış.Demir çekirdeğin ağırlığı yetersiz olduğundan aşırı akım ve aşırı demir kaybı meydana gelir.Silikon çelik levha çok kalın boyanırsa manyetik devre aşırı doygun hale gelecektir.Bu durumda yüksüz akım ile gerilim arasındaki ilişki eğrisi ciddi biçimde bükülecektir.Demir çekirdeğin üretimi ve işlenmesi sırasında, silikon çelik levhanın zımbalama yüzeyinin tane oryantasyonu hasar görecek ve bu da aynı manyetik indüksiyon altında demir kaybının artmasına neden olacaktır.Değişken frekanslı motorlar için harmoniklerden kaynaklanan ek demir kayıpları da dikkate alınmalıdır;tasarım sürecinde dikkate alınması gereken şey budur.Tüm faktörler dikkate alındı.diğer.Yukarıdaki faktörlere ek olarak, motor demir kaybının tasarım değeri, demir çekirdeğin gerçek üretimine ve işlenmesine dayanmalı ve teorik değeri gerçek değerle eşleştirmeye çalışmalıdır.Genel malzeme tedarikçileri tarafından sağlanan karakteristik eğriler Epstein kare daire yöntemine göre ölçülür ve motorun farklı parçalarının mıknatıslanma yönleri farklıdır.Bu özel döner demir kaybı şu anda dikkate alınamamaktadır.Bu durum hesaplanan değerler ile ölçülen değerler arasında değişen derecelerde tutarsızlıklara yol açacaktır.
3.Motor sıcaklığı artışının yalıtım yapısına etkisi
Motorun ısıtma ve soğutma süreci nispeten karmaşıktır ve sıcaklık artışı zamanla üstel bir eğriyle değişir.Motorun sıcaklık artışının standart gereklilikleri aşmasını önlemek için bir yandan motorun oluşturduğu kayıp azaltılırken;diğer yandan motorun ısı dağıtma kapasitesi artırılır.Tek bir motorun kapasitesi her geçen gün arttığından, soğutma sisteminin iyileştirilmesi ve ısı dağıtma kapasitesinin arttırılması, motorun sıcaklık artışını iyileştirmeye yönelik önemli önlemler haline gelmiştir.
Motor uzun süre nominal koşullar altında çalıştığında ve sıcaklığı kararlılığa ulaştığında, motorun her bir bileşeninin sıcaklık artışının izin verilen sınır değerine sıcaklık artış sınırı denir.Motorun sıcaklık artış limiti ulusal standartlarda belirtilmiştir.Sıcaklık artış sınırı temel olarak yalıtım yapısının izin verdiği maksimum sıcaklığa ve soğutma ortamının sıcaklığına bağlıdır ancak aynı zamanda sıcaklık ölçüm yöntemi, sargının ısı transferi ve ısı yayılım koşulları ve soğutma ortamının sıcaklığı gibi faktörlerle de ilgilidir. ısı akışı yoğunluğunun oluşturulmasına izin verilir.Motor sargı izolasyon yapısında kullanılan malzemelerin mekanik, elektriksel, fiziksel ve diğer özellikleri sıcaklığın etkisi altında giderek bozulacaktır.Sıcaklık belirli bir seviyeye yükseldiğinde yalıtım malzemesinin özellikleri önemli değişikliklere uğrayacak ve hatta yalıtım yeteneği kaybolacaktır.Elektrik teknolojisinde, motorlardaki ve elektrikli cihazlardaki yalıtım yapıları veya yalıtım sistemleri, aşırı sıcaklıklarına göre genellikle çeşitli ısıya dayanıklı sınıflara ayrılır.Bir yalıtım yapısı veya sistemi uzun süre karşılık gelen sıcaklık seviyesinde çalıştığında, genellikle gereksiz performans değişiklikleri yaratmaz.Belirli bir ısıya dayanıklılık derecesine sahip yalıtım yapılarının hepsinde aynı ısıya dayanıklılık derecesine sahip yalıtım malzemeleri kullanılmayabilir.Yalıtım yapısının ısıya dayanıklılık derecesi, kullanılan yapının modeli üzerinde simülasyon testleri yapılarak kapsamlı bir şekilde değerlendirilir.Yalıtım yapısı belirtilen aşırı sıcaklıklarda çalışır ve ekonomik bir hizmet ömrü sağlayabilir.Teorik çıkarım ve uygulama, yalıtım yapısının servis ömrü ile sıcaklık arasında üstel bir ilişki olduğunu, dolayısıyla sıcaklığa karşı çok duyarlı olduğunu kanıtlamıştır.Bazı özel amaçlı motorlar için, servis ömrünün çok uzun olması gerekmiyorsa, motorun boyutunu küçültmek amacıyla, deneyime veya test verilerine dayanarak motorun izin verilen sınır sıcaklığı artırılabilir.Soğutma ortamının sıcaklığı, kullanılan soğutma sistemine ve soğutma ortamına göre değişmekle birlikte, halihazırda kullanılan çeşitli soğutma sistemleri için, soğutma ortamının sıcaklığı temel olarak atmosfer sıcaklığına bağlıdır ve sayısal olarak atmosfer sıcaklığıyla aynıdır.Hemen hemen aynı.Farklı sıcaklık ölçüm yöntemleri, ölçülen sıcaklık ile ölçülen bileşendeki en sıcak noktanın sıcaklığı arasında farklı farklılıklara neden olacaktır.Ölçülen bileşendeki en sıcak noktanın sıcaklığı, motorun uzun süre güvenli bir şekilde çalışıp çalışamayacağına karar vermenin anahtarıdır.Bazı özel durumlarda, motor sargısının sıcaklık artış sınırı çoğunlukla kullanılan yalıtım yapısının izin verilen maksimum sıcaklığına göre tamamen belirlenmez, ancak diğer faktörlerin de dikkate alınması gerekir.Motor sargılarının sıcaklığının daha da arttırılması genellikle motor kayıplarında artış ve verimde azalma anlamına gelir.Sargı sıcaklığının artması ilgili bazı parçaların malzemelerinde termal gerilimin artmasına neden olacaktır.Yalıtımın dielektrik özellikleri ve iletken metal malzemelerin mekanik mukavemeti gibi diğer faktörlerin olumsuz etkileri olacaktır;rulman yağlama sisteminin çalışmasında zorluklara neden olabilir.Bu nedenle, bazı motor sargıları şu anda Sınıf'ı benimsese deF veya H Sınıfı yalıtım yapılarının sıcaklık artış limitleri halen B Sınıfı yönetmeliğine uygundur.Bu sadece yukarıdaki faktörlerden bazılarını hesaba katmakla kalmaz, aynı zamanda kullanım sırasında motorun güvenilirliğini de artırır.Daha faydalıdır ve motorun servis ömrünü uzatabilir.
4.Sonuç olarak
Kafesli üç fazlı asenkron motorun yüksüz akım ve yüksüz kaybı, motorun sıcaklık artışını, verimliliğini, güç faktörünü, kalkış kabiliyetini ve diğer ana performans göstergelerini bir dereceye kadar yansıtır.Kaliteli olup olmaması motorun performansını doğrudan etkiler.Bakım laboratuvarı personeli limit kurallarına hakim olmalı, nitelikli motorların fabrikadan çıkmasını sağlamalı, niteliksiz motorlar hakkında karar vermeli ve motorların performans göstergelerinin ürün standartlarının gerekliliklerini karşıladığından emin olmak için onarımlar yapmalıdır.a
Gönderim zamanı: 16 Kasım 2023