L'influenza della qualità dell'energia sul funzionamento dei motori elettrici
Una delle condizioni principali per garantire il normale funzionamento dei motori elettrici è la loro alimentazione, i cui parametri soddisfano determinati requisiti di qualità.
La stessa cosa indicatori di qualità dell'energia (PQI) relativi a parametri quali deviazioni di frequenza e tensione, fluttuazioni di tensione, squilibri non sinusoidali e di tensione. Al fine di evitare interruzioni a lungo termine del normale funzionamento dei motori elettrici, i principali PQE non dovrebbero superare i loro valori normali, ma in modalità di emergenza, al di fuori di determinati valori massimi. Considera come gli indicatori di qualità dell'energia influenzano le prestazioni dei motori elettrici.
L'affidabilità e la durata dei motori elettrici sono fortemente influenzate dalle loro condizioni termiche. Quindi, per i motori a induzione e sincroni, l'effetto della deviazione di tensione sulle loro condizioni termiche dipende anche dal carico del motore.Il funzionamento di motori elettrici a bassa tensione porta al surriscaldamento dell'isolamento e può causare danni. Il fatto è che quando la tensione rientra nei limiti normali (+ 10%), le correnti del rotore e dello statore aumentano rispettivamente in media del 14 e del 10%.
Con un carico significativo sui motori asincroni, le deviazioni di tensione portano a una significativa riduzione della sua durata. All'aumentare della corrente del motore, si verifica un invecchiamento più intenso dell'isolamento. Con scostamenti negativi della tensione ai morsetti del motore del 10% e carico nominale del motore a induzione, la sua durata si riduce della metà.
Quando la tensione di rete si discosta, la potenza reattiva dei motori sincroni cambia, il che è importante quando si utilizzano motori sincroni per la compensazione della potenza reattiva. Questo vale interamente per le unità di condensazione. Con una potenza reattiva insufficiente generata nella rete dai motori sincroni, è necessario utilizzare anche banchi di condensatori, che riducono l'affidabilità del sistema di alimentazione aumentando il numero di elementi del sistema.
Le fluttuazioni di tensione, così come le fluttuazioni di tensione, hanno un effetto negativo sul funzionamento dei motori elettrici. L'azionamento elettrico della valvola è molto sensibile alle deviazioni della tensione della rete di alimentazione, poiché la variazione della tensione corretta comporta una variazione della velocità di rotazione dei motori.
Nelle imprese con proprie centrali termiche, le fluttuazioni dell'ampiezza e della fase della tensione risultanti dalle fluttuazioni della tensione portano a fluttuazioni del momento elettromagnetico, della potenza attiva e reattiva dei generatori, che influiscono negativamente sulla stabilità della stazione nel suo insieme e, quindi, , la sua affidabilità funzionale .
Le modalità non sinusoidali hanno un notevole effetto sull'affidabilità dei motori elettrici. Ciò è dovuto al fatto che in presenza di armoniche più elevate nella curva di tensione, il processo di invecchiamento dell'isolamento avviene in modo più intenso che nel caso di apparecchiature elettriche funzionanti a tensione sinusoidale. Quindi, ad esempio, con un coefficiente non sinusoidale del 5%, dopo due anni di funzionamento, la tangente dell'angolo di perdita dielettrica dei condensatori aumenta di 2 volte.
Lo squilibrio di tensione influisce negativamente sul funzionamento e sulla durata dei motori asincroni, pertanto uno squilibrio di tensione dell'1% provoca uno squilibrio significativo delle correnti negli avvolgimenti (fino al 9%). Le correnti di sequenza negativa si sovrappongono alle correnti di sequenza positiva e provocano un ulteriore riscaldamento dello statore e del rotore, con conseguente invecchiamento accelerato dell'isolamento e riduzione della potenza disponibile del motore. È noto che con uno squilibrio di tensione del 4%, la vita utile di un motore a induzione funzionante a carico nominale si riduce di circa 2 volte; con uno squilibrio di tensione del 5%, la potenza disponibile del motore a induzione si riduce del 5 - 10%.
Il campo magnetico delle correnti di sequenza inversa dello statore delle macchine sincrone induce correnti parassite significative nelle parti metalliche massicce del rotore, che provocano un aumento del riscaldamento del rotore e delle vibrazioni della parte rotante della macchina. Le vibrazioni possono essere pericolose per la struttura della macchina in presenza di squilibri significativi.
Il riscaldamento dell'avvolgimento di eccitazione di un motore sincrono a causa di ulteriori perdite di squilibrio di tensione comporta la necessità di ridurre la corrente di eccitazione, riducendo al contempo la potenza reattiva fornita dal motore sincrono alla rete.
Kireeva E.A.