電気モーターの動作に対する電力品質の影響

電気モーターの正常な動作を保証するための主な条件の 1 つは、そのパラメーターがその品質に関する特定の要件を満たしている電源です。

重要なこと 電力品質インジケーター (PQI) 周波数および電圧偏差、電圧変動、非正弦波および電圧不平衡などのパラメータに関連します。電気モーターの通常動作の長期的な中断を避けるために、主要な PQE は通常値を超えてはなりませんが、緊急モードでは特定の最大値を超えてはなりません。電力品質指標が電気モーターの性能にどのような影響を与えるかを考えてみましょう。

電気モーターの信頼性と耐久性は、熱条件に大きく影響されます。したがって、誘導モーターと同期モーターの場合、熱状態に対する電圧偏差の影響はモーター負荷にも依存します。電気モーターを低電圧で動作させると絶縁体が過熱し、損傷を引き起こす可能性があります。実際、電圧が通常の制限値 (+10%) 内に収まると、ローターとステーターの電流はそれぞれ平均 14% と 10% 増加します。

非同期モーターに大きな負荷がかかると、電圧偏差により寿命が大幅に短縮されます。モーター電流が増加すると、絶縁体の劣化がさらに激しくなります。マイナスのモーター端子電圧偏差が 10% であり、誘導モーターの公称負荷により、その耐用年数は半分に短縮されます。

主電源電圧が変化すると、同期電動機の無効電力が変化します。これは、無効電力補償に同期電動機を使用する場合に重要です。これはコンデンサーユニットに完全に当てはまります。同期電動機によってネットワーク内で生成される無効電力が不十分な場合、追加のコンデンサバンクを使用する必要があり、システム要素の数が増加することで電力システムの信頼性が低下します。

電圧の変動と同様に、電圧の変動も電動機の動作に悪影響を及ぼします。電動バルブドライブは、補正電圧の変化がモーターの回転速度の変化につながるため、供給ネットワークの電圧の偏差に非常に敏感です。

独自の火力発電所を所有する企業では、電圧変動に起因する電圧振幅と位相の変動が、発電機の電磁モーメント、有効電力、無効電力の変動につながり、発電所全体の安定性に悪影響を及ぼします。 、機能的な信頼性。

非正弦波モードは、電気モーターの信頼性に顕著な影響を与えます。これは、電圧曲線に高調波が存在すると、正弦波電圧で動作する電気機器の場合よりも絶縁体の劣化プロセスがより集中的に起こるためです。したがって、たとえば、非正弦波係数が 5% の場合、2 年間の動作後、コンデンサの誘電損失角の正接は 2 倍に増加します。

電圧の不均衡は非同期モーターの動作と耐用年数に悪影響を与えるため、電圧の不均衡が 1% あると、巻線の電流に重大な不均衡 (最大 9%) が発生します。逆相電流は正相電流に重畳され、ステータとロータのさらなる加熱を引き起こし、その結果、絶縁体の劣化が促進され、利用可能なモータ出力が低下します。電圧の不均衡が 4% あると、定格負荷で動作する誘導電動機の寿命が約 2 倍短くなることが知られています。電圧の不均衡が 5% あると、誘導モーターの利用可能な電力は 5 ～ 10% 減少します。

同期機のステーターの逆相電流の磁界は、ローターの巨大な金属部分に重大な渦電流を誘導し、ローターの加熱と機械の回転部分の振動の増大を引き起こします。著しく不均衡がある場合、振動は機械の構造にとって危険となる可能性があります。

追加の電圧不平衡損失による同期モータの励磁巻線の加熱により、同期モータによってネットワークに供給される無効電力を削減しながら、励磁電流を削減する必要が生じます。

キリーバ E.A.