Ảnh hưởng của chất lượng điện năng đến hoạt động của động cơ điện

Một trong những điều kiện chính để đảm bảo hoạt động bình thường của động cơ điện là nguồn điện của chúng, các thông số đáp ứng các yêu cầu nhất định về chất lượng của nó.

Vấn đề chính chỉ số chất lượng điện năng (PQI) liên quan đến các tham số như độ lệch tần số và điện áp, dao động điện áp, không hình sin và mất cân bằng điện áp. Để tránh làm gián đoạn hoạt động bình thường của động cơ điện trong thời gian dài, các PQE chính không được vượt quá giá trị bình thường của chúng, nhưng ở các chế độ khẩn cấp - bên ngoài các giá trị tối đa nhất định. Xem xét các chỉ số chất lượng điện năng ảnh hưởng như thế nào đến hiệu suất của động cơ điện.

Độ tin cậy và độ bền của động cơ điện bị ảnh hưởng rất nhiều bởi điều kiện nhiệt của chúng. Vì vậy, đối với động cơ cảm ứng và đồng bộ, ảnh hưởng của độ lệch điện áp đến điều kiện nhiệt của chúng cũng phụ thuộc vào tải của động cơ.Chạy động cơ điện ở điện áp thấp dẫn đến quá nhiệt lớp cách điện và có thể gây hư hỏng. Thực tế là khi điện áp giảm trong giới hạn bình thường (+ 10%), dòng điện rôto và stato tăng trung bình lần lượt là 14 và 10%.

Với tải trọng đáng kể trên động cơ không đồng bộ, độ lệch điện áp dẫn đến giảm đáng kể tuổi thọ của nó. Khi dòng điện động cơ tăng lên, lớp cách điện bị lão hóa mạnh hơn. Với độ lệch điện áp cực âm của động cơ là 10% và tải danh định của động cơ cảm ứng, tuổi thọ của động cơ sẽ giảm đi một nửa.

Khi điện áp lưới lệch, công suất phản kháng của động cơ đồng bộ thay đổi, điều này rất quan trọng khi sử dụng động cơ đồng bộ để bù công suất phản kháng. Điều này áp dụng hoàn toàn cho các thiết bị ngưng tụ. Với việc không đủ công suất phản kháng được tạo ra trong mạng bởi các động cơ đồng bộ, cần phải sử dụng thêm các tụ bù, điều này làm giảm độ tin cậy của hệ thống điện do tăng số lượng các phần tử hệ thống.

Dao động điện áp, cũng như dao động điện áp, có tác động tiêu cực đến hoạt động của động cơ điện. Truyền động van điện rất nhạy cảm với sự sai lệch về điện áp của mạng cung cấp, vì sự thay đổi điện áp đã hiệu chỉnh dẫn đến thay đổi tốc độ quay của động cơ.

Trong các doanh nghiệp có nhà máy nhiệt điện riêng, dao động biên độ và pha điện áp do dao động điện áp dẫn đến dao động mômen điện từ, công suất tác dụng và phản kháng của máy phát, ảnh hưởng tiêu cực đến sự ổn định của toàn bộ trạm và do đó , độ tin cậy chức năng của nó .

Các chế độ không hình sin có ảnh hưởng rõ rệt đến độ tin cậy của động cơ điện. Điều này là do thực tế là khi có sóng hài cao hơn trong đường cong điện áp, quá trình lão hóa của lớp cách điện diễn ra mạnh hơn so với trường hợp thiết bị điện hoạt động ở điện áp hình sin. Vì vậy, ví dụ, với hệ số không sin là 5%, sau hai năm hoạt động, tiếp tuyến của góc tổn thất điện môi của các tụ điện tăng lên 2 lần.

Mất cân bằng điện áp ảnh hưởng xấu đến hoạt động và tuổi thọ của động cơ không đồng bộ, do đó, mất cân bằng điện áp 1% sẽ gây ra sự mất cân bằng đáng kể của dòng điện trong cuộn dây (lên đến 9%). Các dòng điện thứ tự âm được đặt chồng lên các dòng điện thứ tự dương và gây ra sự nóng thêm của stato và rôto, dẫn đến lão hóa nhanh chóng của lớp cách điện và giảm công suất động cơ khả dụng. Được biết, với mức mất cân bằng điện áp 4%, tuổi thọ của động cơ cảm ứng hoạt động ở mức tải định mức giảm khoảng 2 lần; với sự mất cân bằng điện áp 5%, công suất khả dụng của động cơ cảm ứng giảm 5 - 10%.

Từ trường của dòng điện thứ tự ngược của stato của máy điện đồng bộ tạo ra dòng điện xoáy đáng kể trong các bộ phận kim loại lớn của rôto, làm tăng nhiệt độ của rôto và rung động của phần quay của máy điện. Rung động có thể gây nguy hiểm cho cấu trúc máy nếu có sự mất cân bằng đáng kể.

Việc làm nóng cuộn dây kích thích của động cơ đồng bộ do tổn thất mất cân bằng điện áp bổ sung dẫn đến nhu cầu giảm dòng điện kích thích, đồng thời giảm công suất phản kháng do động cơ đồng bộ cung cấp cho mạng.

Kireeva E.A.