وصف المشكلة
Motor failures can be mysterious. غالبا, the mechanical loads on the motors have not changed and other loads connected to the same service appear to work normally — yet, the motors just fail. The cause of these mysterious failures is frequently a power quality deficiency. بناء على ذلك, the motor rewind industry has become involved in power quality troubleshooting. In this case history, the supervisor of a motor rewind shop investigated a rash of failures at a small machine shop.
His investigation process began with a series of questions to search for any pattern that might be common to the failed units, and to see what had changed since the time before the problem surfaced.
غالبا, the pattern is one of age. في هذه الحالة, there was no age pattern — some of the failed motors were nearly new. Others were much older, وقد تم إعادة لف بعضها في متجر السيارات. لكن, كان هناك نمط: كانت جميع الوحدات الفاشلة تحمل أحمالًا ميكانيكية كاملة وأظهرت اللفات دليلاً على ارتفاع درجة الحرارة.
ورشة الآلات نفسها لم تخضع لأية تغييرات. لكن شركة تأمين انتقلت إلى مبنى جديد مجاور. وقد فعلوا ذلك في الوقت الذي بدأ فيه تعطل المحرك تقريبًا. نفس المحول المرافق زود كلا المبنيين (انظر الشكل. 1).
قياسات
اشتبه مشرف ورشة السيارات في أن الأحمال غير الخطية داخل مبنى التأمين تشوه الجهد الكهربي الذي يتم توفيره إلى ورشة الآلات. لقد قام بتوصيل جهاز Fluke 43B الخاص به مرحلة إلى مرحلة بلوحة الخدمة الرئيسية في ورشة الآلات. أظهر Fluke 43B أن شكل موجة الجهد كان مسطحًا, مع التشوه التوافقي الكلي (THD) من 7.8 %. من المهم ملاحظة أن التوافقي الخامس كان هو الشريط السائد على شاشة التوافقيات - وهي حقيقة أساسية لتحليل المشكلة.
قام المشرف بإجراء بعض القياسات الإضافية على المحركات العاملة في ورشة الآلات. قام بمقارنة التيار الذي تسحبه المحركات المحملة بالكامل بأمبير الحمل الكامل (فلوريدا) القيمة الموضحة على لوحات الأسماء. وكانت القيم المقاسة, بكمية صغيرة, أعلى باستمرار من قيم اللوحة.
نظرية وتحليل
التوافقي الخامس هو "التسلسل السلبي" بالمقارنة مع التوافقي الأساسي. إنه, 5التيار التوافقي المتدفق في محرك تحريضي ثلاثي الطور سينتج مجالًا مغناطيسيًا يحاول تشغيل المحرك للخلف. في الواقع, عزم الدوران الناتج عن التوافقي الخامس يطرح من عزم الدوران الناتج عن التوافقي الأساسي. This causes the motor to draw more fundamental current to offset the negative torque. The additional current produces additional internal heating.
In the case of the machine shop, non-linear loads in the neighboring insurance building caused 5th harmonic distortion on the supply voltage. Computer and office machine loads connected to the 120 V receptacles were generating 3rd, 5ال, 7ال, 9ال, and 11th harmonic currents. When these currents reached the 120/208 V transformer, the balanced portion of the zero sequence harmonics (على سبيل المثال, 3طريق, 9ال) were trapped in the delta primary but the 5th, 7ال, and 11th passed through. These reached the secondary of the utility transformer, where they caused the voltage distortion measured at the machine shop service.
Most standard induction motors require supply voltage distortion (THD) to be 5 % or less, if the motor carries a full mechanical load. وهذا يعني أن التشوه التوافقي على جهد المنفعة يجب ألا يزيد عن 5 %, إذا كانت منشأة المستخدم النهائي تحتوي على محركات تحريضية محملة بالكامل.
حل
الأداة المساعدة, عند إخطارك بمشكلة تشويه الجهد, وافق على تركيب محول منفصل يخدم ورشة الآلات فقط. أظهر Fluke 43B تشويهًا في الجهد
كان المحول الجديد فقط 3.3 % - أقل من نصف القيمة السابقة.
مصدر:
شركة فلوك
صندوق البريد 9090, ايفرت, WA الولايات المتحدة الأمريكية 98206
لمزيد من المعلومات اتصل:
في U.S.A. (800) 443-5853
في أوروبا / M-الأوسط / أفريقيا (31 40) 2 675 200
في كندا (800)-36-FLUKE
من بلدان أخرى +1 (425) 446-5500 أو
الوصول إلى شبكة الإنترنت: HTTP://www.fluke.com/