Влияние не симметричного напряжения на работу асинхронного двигателя

В асинхронных двигателях несимметрия напряжения вызывает дополнительный нагрев, а также противодействующий вращающий момент. Поскольку сопротивление обратной последовательности асинхронных двигателей в 5...7 раз меньше сопротивления прямой последовательности, то при наличии даже небольшой составляю­щей обратной последовательности возникает значительный ток. Этот ток накладывается на ток прямой последовательности и вы­зывает перегрев двигателя, в результате чего уменьшается его рас­полагаемая мощность. Быстро стареет изоляция и т.д. Так, срок службы полностью загруженного двигателя, работающего при ко­эффициенте несимметрии 4%, сокращается в два раза.

Несимметричную систему трехфазных напряжений можно разложить на симметричные составляющие прямой, обратной и нулевой последовательности и проанализировать влияние каждой из них на работу двигателя. ГОСТ допускает несимметрию напряжения (отношение напряжения обратной последовательности к номинальному напряжению) до 2%

Рис. 3 Зависимости моментов асинхронного двигателя от скольжения

Система напряжений обратной последовательности создает магнитное поле, вращающееся в противоположную относительно ротора сторону с частотой вращения nобр = 60f1 р = |n1 |.

Вследствие этого скольжение ротора относительно обратного поля sобр = (n1 - n2)/n1 = [n1 + n1 (1 - s)]/n1 ≈ 2, так как скольжение асинхронного двигателя в установившемся режиме s ≈ (0,01 ÷ 0,05). Следовательно, обратное поле создает тормозящий момент Мобр, а токи обратной последовательности создают дополнительные потери, увеличивающие нагревание обмоток и снижающие КПД.

На рис. 3 показана зависимость моментов асинхронного двигателя от скольжения. Из нее следует, что под влиянием токов обратной последовательности результирующий момент двигателя Мрез снижается и скольжение при том же нагрузочном моменте Мн на валу возрастает.

Рис. 4. Зависимости КПД от асимметрии напряжения для одного из двигателей общего п На рис. 4 показаны зависимости КПД от асимметрии напряжения для одного из двигателей общего применения мощностью 5,5 кВт. При несимметрии напряжения 2% КПД снижается примерно на 2%, а при 4% почти на 5,5%. Следовательно, несимметрия питающего напряжения крайне нежелательна.

Наихудшее проявление несимметрии с точки зрения теплового старения и соответственно срока службы асинхронного электродвигателя заключается в неравномерном нагреве обмоток статора.

применения мощностью 5,5 кВт.

Рис. 4. Зависимость тока в фазах электродвигателя от коэффициента несимметрии.

Даже при нормальном значении несимметрии (по ГОСТ- 2%) одна из фаз электродвигателя находится в перегруженном состоянии, что приводит к ускоренному старению.