電源電壓不平衡對(duì)電機(jī)性能的影響

三相電壓不平衡是電機(jī)中常見(jiàn)的問(wèn)題，但三相電壓不平衡對(duì)西瑪電機(jī)性能的影響是一個(gè)必須明確的事實(shí)。

當(dāng)三相電壓不平衡時(shí)，西瑪電機(jī)內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生逆序電流和逆序磁場(chǎng)，產(chǎn)生較大的逆序轉(zhuǎn)矩，導(dǎo)致電機(jī)三相電流分布不平衡，增加特定相繞組的電流。當(dāng)三相電壓不平衡達(dá)到5%時(shí)，電機(jī)相電流可能超過(guò)正常值的20%。


電壓不平衡如何影響電機(jī)性能？

對(duì)電機(jī)電流的影響

不平衡電壓的負(fù)序分量在電機(jī)氣隙中產(chǎn)生磁場(chǎng)，抵消轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。電壓中的小負(fù)序分量會(huì)導(dǎo)致流過(guò)繞組的電流比電壓平衡時(shí)大得多。在轉(zhuǎn)子棒中流動(dòng)的電流的頻率幾乎是額定頻率的兩倍，因此轉(zhuǎn)子棒中的電流擠壓效應(yīng)使得轉(zhuǎn)子繞組的損耗增加遠(yuǎn)大于定子繞組的損耗增加。

當(dāng)電機(jī)在電壓不平衡的情況下以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，電流不平衡的程度非常大，大約是電壓不平衡程度的6到10倍：電流不平衡與轉(zhuǎn)子鎖定時(shí)的電壓不平衡基本相同，但性能增益很小。

對(duì)電機(jī)熱性能的影響

當(dāng)電機(jī)在不平衡電壓下運(yùn)行時(shí)，由于電流和電壓中的負(fù)序分量，定子繞組損耗增加，因此定子繞組的溫升高于在平衡電壓下運(yùn)行時(shí)的溫升。

由于電流的壓縮效應(yīng)，轉(zhuǎn)子損耗的增加程度增加。

此外，電壓不平衡通常與正序分量的減少有關(guān)，這會(huì)增加定子和轉(zhuǎn)子正序分量中的電流。

對(duì)電機(jī)扭矩的影響

如果電壓不平衡，西瑪電機(jī)的失速轉(zhuǎn)矩、最小轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩將降低。如果電壓不平衡嚴(yán)重，電機(jī)將無(wú)法正常工作。

電壓不平衡與振蕩轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生有關(guān)，振蕩轉(zhuǎn)矩的頻率是線(xiàn)路頻率的兩倍。振蕩扭矩的振幅隨著應(yīng)力中正負(fù)序分量的乘積線(xiàn)性增加。當(dāng)不平衡度f(wàn)u=0.05時(shí)，振蕩扭矩的峰值在額定扭矩的25%以?xún)?nèi)。如果振蕩扭矩的臨界扭轉(zhuǎn)頻率接近工頻的兩倍，整個(gè)軸系可能會(huì)產(chǎn)生不可接受的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。

影響電機(jī)的滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速

如果電機(jī)在滿(mǎn)載時(shí)在不平衡電壓下運(yùn)行，那么此時(shí)轉(zhuǎn)速將略微降低，因?yàn)檗D(zhuǎn)差將隨著轉(zhuǎn)子附加損耗的增加而增加。

導(dǎo)致電機(jī)噪音和振動(dòng)增加

隨著電壓（電流）不平衡的增加，電機(jī)噪音和振動(dòng)可能會(huì)增加。振動(dòng)會(huì)損壞電機(jī)或整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

西瑪電機(jī)處于過(guò)載運(yùn)行狀態(tài)，尤其是在啟動(dòng)期間，電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子電流增加并產(chǎn)生熱量。時(shí)間稍長(zhǎng)，極有可能出現(xiàn)繞組電流不平衡現(xiàn)象。

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