感應(yīng)電動機(jī)在發(fā)生三相不平衡后會造成哪些后果？

電氣設(shè)備對不平衡的敏感性隨設(shè)備不同而有差異。下面對感應(yīng)電動機(jī)發(fā)生三相不平衡后最常見問題進(jìn)行了簡單概述:

感應(yīng)電動機(jī)為具有內(nèi)部旋轉(zhuǎn)感應(yīng)磁場的交流異步電動機(jī)。量值與正序和/或負(fù)序分量的幅值成比例。負(fù)序分量磁場的旋轉(zhuǎn)方向與正序分量磁場的旋轉(zhuǎn)方向相反。因此，就不平衡供電而言，總旋轉(zhuǎn)磁場變成“橢圓”，而不是圓形。感應(yīng)電動機(jī)面臨不平衡引起的三種問題。

首先，電動機(jī)不能產(chǎn)生滿額定轉(zhuǎn)矩，因?yàn)樨?fù)序系統(tǒng)的反向旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生一個反向制動轉(zhuǎn)矩，需要從與正常旋轉(zhuǎn)磁場相連的基本轉(zhuǎn)矩中減去。圖4所示為在不平衡電源條件下感應(yīng)電動機(jī)的不同轉(zhuǎn)矩-速度特性曲線。實(shí)際穩(wěn)態(tài)曲線是這些曲線的加權(quán)和，平方不平衡比率與負(fù)載平方的轉(zhuǎn)矩比例具有相同權(quán)重?？梢钥闯鲈谡＿\(yùn)行區(qū)域，幾乎位于Ta直線的直線段(在曲線頂部開始的部分，最后以同步轉(zhuǎn)速穿過橫軸)，T和T都是負(fù)的。這些特性可以采用如圖S所示的電機(jī)連接方式進(jìn)行測量。

軸承由于在雙重系統(tǒng)頻率處的感應(yīng)轉(zhuǎn)矩分量可能遭受機(jī)械損壞。最后，定子，尤其是轉(zhuǎn)子，出現(xiàn)過熱，可能導(dǎo)致快速熱老化。這些熱量是由從轉(zhuǎn)子看過去的反向磁場的快速旋轉(zhuǎn)(相對的方向)而產(chǎn)生的有效電流感應(yīng)所引起的。為了消除這些額外熱量，電動機(jī)必須降容，可能需要換裝一個較大額定功率的電動機(jī)。

一、同步發(fā)電機(jī)：

同步發(fā)電機(jī)也是交流電機(jī)，例如用于就低發(fā)電的CHP裝置。它們所表現(xiàn)出的特性與感應(yīng)電動機(jī)類似，但主要受額外熱量的影響。當(dāng)設(shè)計在轉(zhuǎn)子上的穩(wěn)定阻尼繞組時應(yīng)特別注意，其電流是由負(fù)序和零序分量感應(yīng)產(chǎn)生的。

二、變壓器、電纜和線路的容量：

變壓器、電纜和線路的容量由于負(fù)序分量的影響而下降。運(yùn)行限值實(shí)際上由總電流的RMS額定值決定，總電流也包含--部分“無用”的非正序電流。在整定總過電流保護(hù)電器的跳閘電流值時應(yīng)該考慮到這一點(diǎn)。最大容量可以用制造商提供的降容系數(shù)來求得，依據(jù)它可選用- -勝任給負(fù)載供電的較大容量的供電系統(tǒng)。

三、變壓器：

受負(fù)序電壓影響的變壓器將它們按照與正序電壓相同的方式壓變。零序電壓取決于一次繞組和二次繞組的連接方式，特別是有無中線。例如，如果一側(cè)為三相四線連接，中線電流可以流過。如果另一側(cè)繞組為三角形連接則零序電流轉(zhuǎn)變成為三角形繞組中的循環(huán)電流(導(dǎo)致發(fā)熱)。相應(yīng)的零序磁通將穿過變壓器的結(jié)構(gòu)部分，在象油箱這樣的部件中引起寄生損耗，有時為此需要額外降容。

四、電子功率變流器：

電子功率變流器已經(jīng)廣泛用于象變速傳動、PC機(jī)電源、高效照明等這樣的裝置中。他們會面臨額外非特性諧波，雖然在總體上,總諧波畸變或多或少保持恒定。在對用于處理這些諧波的無源濾波器組進(jìn)行設(shè)計時必須考慮到這種現(xiàn)象。這個主題在本指南的另外一章有所講述。

以上討論的設(shè)備自然都是三相負(fù)載。當(dāng)然，由三相電壓不平衡引起的供電電壓變化也會影響單相負(fù)載。