Influència de la qualitat de l'energia en el funcionament dels motors elèctrics

Una de les condicions principals per garantir el funcionament normal dels motors elèctrics és la seva font d'alimentació, els paràmetres dels quals compleixen certs requisits per a la seva qualitat.

El principal Indicadors de qualitat d'energia (PQI) relacionats amb paràmetres com ara desviacions de freqüència i tensió, fluctuacions de tensió, desequilibri no sinusoïdal i de tensió. Per evitar la interrupció a llarg termini del funcionament normal dels motors elèctrics, els principals PQE no haurien de superar els seus valors normals, però en modes d'emergència, fora de determinats valors màxims. Considereu com els indicadors de qualitat de l'energia afecten el rendiment dels motors elèctrics.

La fiabilitat i la durabilitat dels motors elèctrics es veuen molt afectades per les seves condicions tèrmiques. Així, per als motors d'inducció i síncrons, l'efecte de la desviació de tensió sobre les seves condicions tèrmiques també depèn de la càrrega del motor.El funcionament de motors elèctrics a baixa tensió provoca un sobreescalfament de l'aïllament i pot causar danys. El fet és que quan la tensió cau dins dels límits normals (+ 10%), els corrents del rotor i de l'estator augmenten de mitjana un 14 i un 10%, respectivament.

Amb una càrrega important en els motors asíncrons, les desviacions de tensió condueixen a una reducció important de la seva vida útil. A mesura que augmenta el corrent del motor, es produeix un envelliment més intens de l'aïllament. Amb desviacions negatives de la tensió del terminal del motor del 10% i la càrrega nominal del motor d'inducció, la seva vida útil es redueix a la meitat.

Quan la tensió de la xarxa es desvia, la potència reactiva dels motors síncrons canvia, cosa que és important quan s'utilitzen motors síncrons per a la compensació de la potència reactiva. Això s'aplica completament a les unitats condensadores. Amb una potència reactiva insuficient generada a la xarxa per motors síncrons, cal utilitzar addicionalment bancs de condensadors, cosa que redueix la fiabilitat del sistema d'alimentació augmentant el nombre d'elements del sistema.

Les fluctuacions de tensió, així com les fluctuacions de tensió, tenen un efecte negatiu en el funcionament dels motors elèctrics. L'accionament de la vàlvula elèctrica és molt sensible a les desviacions de la tensió de la xarxa de subministrament, perquè el canvi de la tensió corregida comporta un canvi en la velocitat de rotació dels motors.

A les empreses amb les seves pròpies centrals tèrmiques, les fluctuacions en l'amplitud i la fase de tensió derivades de les fluctuacions de tensió condueixen a fluctuacions en el moment electromagnètic, la potència activa i reactiva dels generadors, que afecta negativament l'estabilitat de l'estació en el seu conjunt i, per tant, , la seva fiabilitat funcional .

Els modes no sinusoïdals tenen un efecte notable en la fiabilitat dels motors elèctrics. Això es deu al fet que en presència d'harmònics més alts a la corba de tensió, el procés d'envelliment de l'aïllament té lloc de manera més intensa que en el cas d'equips elèctrics que funcionen a tensió sinusoïdal. Així, per exemple, amb un coeficient no sinusoïdal del 5%, després de dos anys de funcionament, la tangent de l'angle de pèrdua dielèctrica dels condensadors augmenta 2 vegades.

El desequilibri de tensió afecta negativament el funcionament i la vida útil dels motors asíncrons, per tant, un desequilibri de tensió de l'1% provoca un desequilibri important dels corrents en els bobinatges (fins al 9%). Els corrents de seqüència negativa se superposen als corrents de seqüència positiva i provoquen un escalfament addicional de l'estator i el rotor, provocant un envelliment accelerat de l'aïllament i una reducció de la potència disponible del motor. Se sap que amb un desequilibri de tensió del 4%, la vida útil d'un motor d'inducció que funciona amb càrrega nominal es redueix aproximadament 2 vegades; amb un desequilibri de tensió del 5%, la potència disponible del motor d'inducció es redueix entre un 5 i un 10%.

El camp magnètic dels corrents de seqüència inversa de l'estator de les màquines síncrones indueix corrents de Foucault importants a les peces metàl·liques massives del rotor, que provoquen un augment de l'escalfament del rotor i les vibracions de la part giratòria de la màquina. Les vibracions poden ser perilloses per a l'estructura de la màquina si hi ha desequilibris importants.

L'escalfament del bobinatge d'excitació d'un motor síncron a causa de pèrdues addicionals de desequilibri de tensió comporta la necessitat de reduir el corrent d'excitació, alhora que redueix la potència reactiva subministrada pel motor síncron a la xarxa.

Kireeva E.A.