Description du problème
Les pannes de moteur peuvent être mystérieuses. Souvent, les charges mécaniques sur les moteurs n'ont pas changé et les autres charges connectées au même service semblent fonctionner normalement - pour le moment, les moteurs tombent en panne. La cause de ces pannes mystérieuses est souvent un défaut de qualité de l’énergie.. Donc, l'industrie du rembobinage de moteurs s'est impliquée dans le dépannage de la qualité de l'énergie. Dans ce cas, l'histoire, le superviseur d'un atelier de rembobinage de moteurs a enquêté sur une série de pannes dans un petit atelier d'usinage.
Son processus d'enquête a commencé par une série de questions visant à rechercher tout schéma susceptible d'être commun aux unités défaillantes., et pour voir ce qui a changé depuis le moment où le problème a fait surface.
Souvent, le motif est celui de l'âge. Dans ce cas,, il n'y avait pas de répartition par âge - certains des moteurs en panne étaient presque neufs. D'autres étaient beaucoup plus âgés, et certains d'entre eux avaient été rembobinés au magasin d'automobiles. Mais, il y avait un modèle: toutes les unités en panne supportaient des charges mécaniques complètes et les enroulements montraient des signes de surchauffe.
L’atelier d’usinage lui-même n’a subi aucun changement. Mais une compagnie d'assurance avait emménagé dans un nouveau bâtiment à côté. Et ils l'avaient fait à peu près au moment où les pannes de moteur avaient commencé.. Le même transformateur électrique alimentait les deux bâtiments (voir figure. 1).
Mesures
Le superviseur de l'atelier automobile soupçonnait que des charges non linéaires à l'intérieur du bâtiment d'assurance faussaient la tension fournie à l'atelier d'usinage.. Il a connecté son Fluke 43B entre phases au panneau de service principal de l'atelier d'usinage.. Le Fluke 43B a montré que la forme d'onde de tension était plate, avec une distorsion harmonique totale (THD) de 7.8 %. Il est important de noter que la 5ème harmonique était la barre dominante sur l’affichage des harmoniques – un fait clé pour l’analyse du problème..
Le superviseur a effectué quelques mesures supplémentaires sur les moteurs fonctionnant dans l'atelier d'usinage. Il a comparé le courant consommé par les moteurs à pleine charge aux ampères à pleine charge (FLORIDE) valeur indiquée sur les plaques signalétiques. Les valeurs mesurées étaient, par une petite quantité, systématiquement supérieur aux valeurs indiquées sur la plaque signalétique.
Théorie et analyse
La 5ème harmonique est une « séquence négative » par rapport à la fondamentale.. C'est, 5Le courant harmonique circulant dans un moteur à induction triphasé produira un champ magnétique qui tentera de faire tourner le moteur à l'envers.. En vigueur, le couple produit par la 5ème harmonique se soustrait au couple généré par la fondamentale. Cela amène le moteur à consommer davantage de courant fondamental pour compenser le couple négatif.. Le courant supplémentaire produit un chauffage interne supplémentaire.
Dans le cas de l'atelier d'usinage, des charges non linéaires dans le bâtiment d'assurance voisin ont provoqué une distorsion du 5ème harmonique sur la tension d'alimentation. Charges d'ordinateurs et de machines de bureau connectées au 120 Les prises V généraient le 3ème, 5e, 7e, 9e, et courants de 11ème harmonique. Lorsque ces courants atteignirent le 120/208 Transformateur V, la partie équilibrée des harmoniques homopolaires (par exemple, 3e, 9e) étaient piégés dans la primaire delta mais le 5ème, 7e, et le 11 est passé. Ceux-ci ont atteint le secondaire du transformateur du service public, où ils ont provoqué la distorsion de tension mesurée au service de l'atelier d'usinage.
La plupart des moteurs à induction standard nécessitent une distorsion de la tension d'alimentation (THD) être 5 % ou moins, si le moteur supporte une charge mécanique complète. Cela signifie que la distorsion harmonique sur la tension du secteur ne doit pas dépasser 5 %, si l'installation de l'utilisateur final dispose de moteurs à induction entièrement chargés.
Solution
L'utilitaire, lorsqu'il est informé du problème de distorsion de tension, convenu d'installer un transformateur séparé servant uniquement à l'atelier d'usinage. Le Fluke 43B présentait une distorsion de tension sur
le nouveau transformateur était seulement 3.3 % — moins de la moitié de la valeur précédente.
Source:
Fluke Corporation
CP 9090, Everett, WA USA 98206
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