A influência da qualidade de energia no funcionamento de motores elétricos

Uma das principais condições para garantir o funcionamento normal dos motores elétricos é a sua alimentação, cujos parâmetros atendem a determinados requisitos de qualidade.

A coisa principal indicadores de qualidade de energia (PQI) relacionados a parâmetros como desvios de frequência e tensão, flutuações de tensão, desequilíbrios não senoidais e de tensão. Para evitar a longo prazo a interrupção do funcionamento normal dos motores elétricos, os principais PQEs não devem ultrapassar seus valores normais, mas em modos de emergência - fora de certos valores máximos. Considere como os indicadores de qualidade de energia afetam o desempenho dos motores elétricos.

A confiabilidade e a durabilidade dos motores elétricos são muito afetadas por suas condições térmicas. Assim, para motores de indução e síncronos, o efeito do desvio de tensão em suas condições térmicas também depende da carga do motor.O funcionamento de motores elétricos em baixa tensão leva ao superaquecimento do isolamento e pode causar danos. O fato é que quando a tensão cai dentro dos limites normais (+ 10%), as correntes do rotor e do estator aumentam em média 14 e 10%, respectivamente.

Com uma carga significativa em motores assíncronos, os desvios de tensão levam a uma redução significativa em sua vida útil. À medida que a corrente do motor aumenta, ocorre um envelhecimento mais intenso da isolação. Com desvios negativos de tensão nos terminais do motor de 10% e carga nominal do motor de indução, sua vida útil é reduzida pela metade.

Quando a tensão de rede desvia, a potência reativa dos motores síncronos muda, o que é importante ao usar motores síncronos para compensação de potência reativa. Isso se aplica inteiramente a unidades condensadoras. Com potência reativa insuficiente gerada na rede por motores síncronos, é necessário o uso adicional de bancos de capacitores, o que reduz a confiabilidade do sistema de energia aumentando o número de elementos do sistema.

As flutuações de tensão, bem como as flutuações de tensão, têm um efeito negativo na operação de motores elétricos. O acionamento elétrico das válvulas é muito sensível a desvios na tensão da rede de alimentação, pois a alteração na tensão corrigida leva a uma alteração na velocidade de rotação dos motores.

Em empreendimentos com usinas termelétricas próprias, as oscilações na amplitude e na fase de tensão decorrentes das oscilações de tensão levam a flutuações no momento eletromagnético, potência ativa e reativa dos geradores, o que afeta negativamente a estabilidade da estação como um todo e, portanto, , sua confiabilidade funcional .

Os modos não senoidais têm um efeito perceptível na confiabilidade dos motores elétricos. Isso se deve ao fato de que na presença de harmônicos maiores na curva de tensão, o processo de envelhecimento da isolação ocorre de forma mais intensa do que no caso de equipamentos elétricos operando em tensão senoidal. Assim, por exemplo, com um coeficiente não senoidal de 5%, após dois anos de operação, a tangente do ângulo de perda dielétrica dos capacitores aumenta em 2 vezes.

O desequilíbrio de tensão afeta negativamente a operação e a vida útil dos motores assíncronos, portanto, um desequilíbrio de tensão de 1% causa um desequilíbrio significativo de correntes nos enrolamentos (até 9%). As correntes de sequência negativa são sobrepostas às correntes de sequência positiva e causam aquecimento adicional do estator e do rotor, resultando em envelhecimento acelerado do isolamento e redução da potência disponível do motor. Sabe-se que com um desequilíbrio de tensão de 4%, a vida útil de um motor de indução operando em carga nominal é reduzida em cerca de 2 vezes; com um desequilíbrio de tensão de 5%, a potência disponível do motor de indução é reduzida em 5 - 10%.

O campo magnético das correntes de sequência reversa do estator de máquinas síncronas induz correntes parasitas significativas nas partes metálicas maciças do rotor, que causam aumento do aquecimento do rotor e vibrações da parte rotativa da máquina. As vibrações podem ser perigosas para a estrutura da máquina se houver desequilíbrios significativos.

O aquecimento do enrolamento de excitação de um motor síncrono devido a perdas adicionais de desequilíbrio de tensão leva à necessidade de reduzir a corrente de excitação, reduzindo a potência reativa fornecida pelo motor síncrono à rede.

Kireeva E.A.