问题描述
电机故障可能很神秘. 常, 电机上的机械负载没有改变，连接到同一服务的其他负载似乎工作正常 - 但, 电机就坏了. 这些神秘故障的原因通常是电能质量缺陷. 所以, 电机重绕行业已涉足电能质量故障排除. 在这个案例中历史, 一家电机重绕车间的主管调查了一家小型机械车间的一系列故障.
他的调查过程从一系列问题开始，以寻找失败单位可能共有的模式, 并查看自问题出现之前以来发生了什么变化.
常, 该图案是一种年龄. 在这种情况下, 没有年龄模式——一些失效的电机几乎是新的. 其他人年纪大得多, 其中一些已在汽车修理厂重新缠绕. 但, 有一个模式: 所有故障单元都承受满机械负载，并且绕组显示出过热迹象.
机械车间本身没有发生任何变化. 但一家保险公司搬进了隔壁的新大楼. 他们大约在电机故障开始时就这样做了. 同一台公用变压器为两座建筑供电 (见图. 1).
测量
汽车车间主管怀疑保险大楼内的非线性负载导致向机械车间供应的电压失真. 他在机械车间的主服务面板上逐相连接了 Fluke 43B. Fluke 43B 显示电压波形为平顶, 总谐波失真 (总谐波失真) 的 7.8 %. 值得注意的是，第五次谐波是谐波显示上的主要条形——这是分析问题的关键事实.
主管对机械车间中运行的电机进行了一些额外的测量. 他将满载电机消耗的电流与满载电流进行了比较 (FLA) 铭牌上显示的值. 测量值是, 少量, 始终高于铭牌值.
理论与分析
与基波相比，第五次谐波是“负序”. 那是, 5三相感应电机中流动的三次谐波电流将产生试图使电机反向运行的磁场. 有效, 第五次谐波产生的扭矩从基波产生的扭矩中减去. 这导致电机吸收更多的基波电流来抵消负扭矩. 额外的电流产生额外的内部热量.
以机加工车间为例, 邻近保险大楼的非线性负载导致电源电压出现五次谐波畸变. 连接到的计算机和办公机器负载 120 V 插座正在生成第三个, 5日, 7日, 9日, 和11次谐波电流. 当这些电流达到 120/208 V变压器, 零序谐波的平衡部分 (例如, 3路, 9日) 被困在三角洲初级但第五, 7日, 11号通过了. 这些到达公用变压器的次级, 它们导致了在机械车间服务处测量的电压失真.
大多数标准感应电机都需要电源电压畸变 (总谐波失真) 成为 5 % 或更少, 如果电机承载满机械负载. 这意味着市电电压的谐波失真不得超过 5 %, 如果最终用户设施具有满载感应电机.
解
实用性, 当收到关于电压畸变问题的通知时, 同意安装一个单独的变压器，仅供机械车间使用. Fluke 43B 显示电压失真
新变压器仅 3.3 % — 小于之前值的一半.
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