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電能質(zhì)量測(cè)試儀在電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)維中的應(yīng)用

2020年11月28日 10:20

一.為什么重視電機(jī)相關(guān)問題？

　　• 在使用電能的負(fù)載中，電機(jī)是耗電量大的單種類設(shè)備。

　　• 根據(jù)能源署的一項(xiàng)調(diào)查結(jié)果，電機(jī)耗電量占據(jù)工業(yè)領(lǐng)域耗電量的大約三分之二，能耗的46%左右。

　　• 在電機(jī)的使用壽命期內(nèi)，能源成本是主要成本：95-98%

　　• 規(guī)范：IEC 60034-30 規(guī)定了三相低壓異步電機(jī)的不同效率水平的低能效等級(jí)。選擇效率更高的電機(jī)(例如 IE3 而非 IE1)，在保證機(jī)械能輸出相同的情況下可節(jié)省高達(dá) 10% 的電能

　　• 能效等級(jí)

　　IE1 - 標(biāo)準(zhǔn)能效

　　IE2 - 高能效

　　IE3 - 超高能效

　　IE4 - 超超高能效

　　電機(jī)運(yùn)行異常/停機(jī)導(dǎo)致停工，電機(jī)損壞都會(huì)造成重大損失重視日常運(yùn)維，可以減少損失，提高工廠效益！排障工具趁手，排障能力強(qiáng)可以縮短停機(jī)時(shí)間！

二.額定電源電壓、電流和頻率？

　　標(biāo)稱電源電壓、電流和頻率是標(biāo)稱工作條件下加至電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電壓的特性。

　　電源電壓、電流和頻率會(huì)影響調(diào)速電機(jī)系統(tǒng)中電機(jī)驅(qū)動(dòng)的正常運(yùn)行，因此，應(yīng)該首先

　　從電機(jī)驅(qū)動(dòng)的輸入側(cè)開始診斷工作。

　　1.測(cè)量額定電源電壓、電流和頻率

　　• 使用連接至驅(qū)動(dòng)輸入的電能質(zhì)量分析儀。

　　• 首先測(cè)量驅(qū)動(dòng)的輸入側(cè)，然后(若必要)測(cè)量用戶引入線。

　　2.解讀額定供電電壓、電流和頻率

　　• 如果測(cè)量值的偏差范圍大于 10%，則意味著在測(cè)量期間存在潛在的電源電壓?jiǎn)栴}。過高，聯(lián)系電力公司；過低，是導(dǎo)致斷路器異常跳閘的原因，檢查該線路是否有過載，測(cè)量電流并與斷路器額定值進(jìn)行比較。如果斷路器額定值正確，則檢查線路導(dǎo)體的規(guī)格，確認(rèn)電纜規(guī)格是否滿足要求。

　　• 如果時(shí)間歇性的電壓質(zhì)量問題，需要連接電能質(zhì)量分析儀進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間記錄，診斷原因。

　　3.診斷利益

　　• 更快發(fā)現(xiàn)故障原因

　　• 避免變頻器低電壓故障導(dǎo)致的跳閘

　　• 避免損壞電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

　　三.什么是電壓和電流不平衡？

　　三相電壓或電流的幅值及相角不同時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生不平衡。2% 至 3% 的電壓不平衡就會(huì)引發(fā)故障： • 會(huì)引起電機(jī)故障，還會(huì)造成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)輸入側(cè)的故障 • 會(huì)造成逆變環(huán)節(jié)某相或多相上的電壓缺口及電流過大。 • 還會(huì)造成變頻器因電流過載，故障保護(hù)裝置跳閘。

　　1.測(cè)量不平衡

　　• 同時(shí)測(cè)量三相，評(píng)估負(fù)載變化的影響，還可以同時(shí)查看電壓、電流和頻率這些因素的相互影響。

　　• 三相電壓不平衡的可能原因時(shí)是安裝質(zhì)量差或負(fù)載需要進(jìn)行優(yōu)化。

　　• 三相電流不平衡會(huì)造成零線斷路器跳閘。

　　2.手動(dòng)測(cè)量不平衡

　　利用DMM測(cè)量電機(jī)驅(qū)動(dòng)的每相輸入電壓

　　3.解讀不平衡

　　電壓不平衡一般不超過2%電流不平衡一般不超過6%

　　四.什么是瞬變？

　　• 瞬變是電路中出現(xiàn)的暫態(tài)電壓。

　　• 瞬變具有各種各樣的波形、幅值和持續(xù)時(shí)間。

　　• 瞬變是交流電源輸入或電機(jī)再生電路上短于半周期的事件。瞬變會(huì)損壞電機(jī)、導(dǎo)致故障保護(hù)裝置跳閘以及電機(jī)控制電路的其他部件，捕捉、診斷和治理瞬變非常重要。

　　1.解讀瞬變

　　• 常見的外部原因是電力設(shè)備遭受雷擊，雷擊可傳遞至建筑的用戶引入線。工廠內(nèi)部的常見原茵是電子負(fù)載的投切。瞬變電壓發(fā)生的頻率很低，并且發(fā)生方式也不同。例如，瞬變可能發(fā)生在控制電纜上，它不一定直接造成設(shè)備故障，但卻可能影響正常工作。

　　• 間歇性的電壓瞬變事件，一般需要測(cè)量較長(zhǎng)的時(shí)間周期才能捕捉到。安裝浪涌或瞬變吸收器是解決瞬變的簡(jiǎn)單芳案—二找到安裝這種裝置的蒞亶則是更困難的在務(wù)

　　五.什么是諧波?

　　• 諧波是基波頻率的整數(shù)倍分量。例如，50Hz電力系統(tǒng)的3次諧波為150Hz。

　　• 主要的諧波源是工業(yè)企業(yè)中常見的電子負(fù)載，像計(jì)算機(jī)、驅(qū)動(dòng)控制和節(jié)能燈，會(huì)引起諧波電壓和電流。

　　• 一般諧波電壓都是由非線性負(fù)載的諧波電流引起，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可能是諧波源，會(huì)影響同一電路上的其他設(shè)備。

　　1.測(cè)量諧波

　　• 電壓和電流探頭均連接好，且電流探頭的極性要正確——箭頭朝向被測(cè)負(fù)載。

　　2.解讀諧波

　　• 電壓 THD(總諧波畸變率)大于5%(進(jìn)線處)就可能會(huì)造成問題。

　　• 若THD大于5%(進(jìn)線處)，那么就需要確定哪次諧波突出。例如，偶次(2次、4次等)諧波大表示可能從連接點(diǎn)至被測(cè)電路的裝置反射直流，往往是由于造成負(fù)載故障的整流器內(nèi)部故障造成的。

　　• 有些電流諧波畸變是正常的。例如伺服電子負(fù)載的系統(tǒng)上的部件中的有些電流負(fù)載

　　3.診斷利益

　　避免由于諧波畸變過大造成的維修費(fèi)用。避免變壓器、電機(jī)過熱，縮短使用壽命增大設(shè)備對(duì)電壓驟降的敏感度，造成誤動(dòng)作降低變壓器效率，同樣的負(fù)荷需要更大容量的變壓器(諧波大變壓器需要降額使用，以承受諧波大的負(fù)載)或必須使用K值變壓器。K值變壓器專門為諧波負(fù)載設(shè)計(jì)，比一般變壓器更貴增大噪聲電機(jī)驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路誤動(dòng)作安裝諧波濾波器可降低諧波。諧波調(diào)查結(jié)果可幫助濾波器供應(yīng)商選擇合適規(guī)格的濾波裝置

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