Motore asincrono trifase-: analisi degli effetti negativi in ​​caso di funzionamento a tensione asimmetrica

Una condizione necessaria per il normale funzionamento dimotore asincrono trifase-è la simmetria della tensione. Tuttavia, durante il funzionamento reale si verificano spesso tensioni asimmetriche a causa di guasti nella rete elettrica o nel motore stesso. Ad esempio, grandi carichi monofase collegati alla rete elettrica, cortocircuiti da fase a fase, cortocircuiti da fase a fase, messa a terra di una fase o guasti a circuito aperto di una fase nella rete, nonché problemi di qualità come interruzione tra fase, rottura o guasto dell'isolamento a terra dei conduttori interni del motore, daranno tutti luogo a una situazione trifase asimmetrica tensione applicata agli avvolgimenti del motore. Quando amotore asincrono trifase-funziona con tensione asimmetrica, la coppia di avviamento, la capacità di sovraccarico e l'efficienza diminuiranno.

Quando la tensione tri-fase è asimmetrica, nel traferro del motore coesistono sia campi magnetici di sequenza-positiva che di sequenza-negativa. Il campo di sequenza-positiva genera coppia elettromagnetica diretta, mentre il campo di sequenza-negativa produce coppia elettromagnetica inversa e potenza meccanica negativa.

Poiché la coppia generata dal campo di sequenza- negativa è negativa, agisce come una coppia frenante che ostacola la normale rotazione del rotore del motore. Ciò riduce la coppia risultante del motore e, in ultima analisi, ne abbassa la coppia massima, con conseguente riduzione della capacità di sovraccarico.

Dal punto di vista dello slittamento del motore, durante il normale funzionamento, lo slittamento di amotore asincrono trifase-è molto piccolo, quindi la coppia frenante causata dal campo di sequenza-negativa non è significativa. Tuttavia, il problema del riscaldamento degli avvolgimenti diventa estremamente grave e può causare la bruciatura degli avvolgimenti in un tempo molto breve. Nel frattempo, il campo magnetico di sequenza- negativa aumenta le perdite del motore, portando a una minore efficienza e a un maggiore aumento della temperatura.

Sulla base dell'analisi di cui sopra, si può concludere che quando la tensione di alimentazione di un motore trifase- è sbilanciata, la capacità di sovraccarico e l'efficienza diminuiscono, mentre il surriscaldamento degli avvolgimenti diventa un pericolo critico. Proprio per questo motivo le specifiche tecniche del motore impongono limiti severi allo squilibrio della tensione di alimentazione.

Questa conclusione può essere verificata analizzando condizioni operative estreme. Il funzionamento monofase-può verificarsi durante il test o la manutenzione del motore; le caratteristiche dei guasti monofase-sono state discusse negli articoli precedenti e non verranno ripetute qui.

Dall'analisi teorica dell'asimmetria della tensione trifase-possiamo trarre una chiara conclusione: un motore non può funzionare sotto il carico nominale se la tensione di rete è asimmetrica, altrimenti si verificherà un guasto elettrico catastrofico a causa del surriscaldamento dell'avvolgimento. Come discusso negli articoli precedenti sui guasti di funzionamento monofase-, quando un motore perde una fase durante il funzionamento, il surriscaldamento dell'avvolgimento produce un odore di bruciato, accompagnato da rumore elettromagnetico a bassa-frequenza e da un calo della velocità del motore. Una volta che il motore si ferma, non sarà più in grado di riavviarsi.

Per i produttori di apparecchiature che utilizzano molte macchine, è necessario apportare le modifiche necessarie alla distribuzione del carico. Soprattutto quando sono presenti numerosi carichi monofase-ad alta potenza-, è necessario monitorare la simmetria della tensione trifase-per prevenire guasti al motore causati dall'asimmetria di tensione.