تک فاز شدن موتور چیست؟ علل، آثار، و روش های حفاظت

یک موتور سه فاز در حالی که با بار کامل کار می کند، یک فاز تامین را از دست می دهد. به چرخش خود ادامه می دهد، اما جریان در دو فاز باقی مانده تقریباً دو برابر مقدار نامی افزایش می یابد، سیم پیچ ها بیش از حد گرم می شوند و موتور می تواند در عرض چند دقیقه بسوزد. این حالت تک فاز نامیده می شود: حالت کارکرد موتور سه فاز که در آن یکی از سه فاز تغذیه آن قطع می شود در حالی که موتور در دو فاز باقی مانده به کار خود ادامه می دهد.

تک فاز دقیقا چیست؟

تک فاز بودن ایراد منبع تغذیه است نه نقص موتور. زمانی اتفاق می‌افتد که یک هادی فاز بین منبع تغذیه و موتور باز می‌شود در حالی که دو فاز دیگر روشن می‌مانند. موتور همچنان به یک نقطه تغذیه سه فاز متصل است، اما تنها از طریق دو خط برق دریافت می کند و عدم تعادل فاز شدیدی ایجاد می کند که میدان مغناطیسی موتور را تغییر می دهد.

برای درک حالت شکست، به یادآوری کمک می کند نحوه عملکرد یک موتور سه فاز ناهمزمان . سه سیم پیچ استاتور در اطراف استاتور قرار گرفته اند تا جریان های سه فاز متعادل یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد کنند. وقتی یکی از سیم پیچ ها خاموش می شود، روتور دیگر میدان چرخشی تمیزی را نمی بیند. در عوض، یک میدان ضربان دار با یک جزء عقب قوی ظاهر می شود که باعث کاهش گشتاور، افزایش لغزش و ایجاد تلفات اضافی روتور می شود.

تک فاز در حالت سکون

اگر وقتی فاز از بین می رود موتور در حالت استراحت باشد، نمی تواند راه اندازی شود. دو سیم پیچ پرانرژی، جریان روتور قفل شده را چندین برابر بیشتر از جریان نامی می‌کشند و موتور بدون تولید گشتاور کافی برای چرخش، با صدای بلند زمزمه می‌کند. در این حالت دمای سیم پیچ می تواند در عرض چند ثانیه به سطح خطرناکی برسد.

تک فاز در حین اجرا

اگر موتور از قبل کار کند، اینرسی چرخش روتور را حفظ می کند و موتور با دو فاز به کار خود ادامه می دهد. دو سیم پیچ باقی مانده باید تمام توان مکانیکی را ارائه دهند، بنابراین جریان فاز به 1.7 تا 2.0 برابر امتیاز پلاک افزایش می یابد. بسته به فرکانس خط محلی، موتور یک لرزش 100 هرتز یا 120 هرتز و یک تغییر قابل شنیدن در هوم ایجاد می کند. دمای هر دو استاتور و روتور به سرعت افزایش می یابد.

چه چیزی باعث تک فاز شدن می شود؟

تک فاز شدن در بالادست موتور، معمولاً در شبکه تامین، تابلو برق، فیوزینگ یا سیم کشی منشا می گیرد. شایع ترین علل عبارتند از:

• سوختن فیوز در یک فاز، اغلب به دلیل اتصال کوتاه، فیوز بد، یا فیوز بزرگ که خطای اصلی را می پوشاند.
• اتصالات سست یا خورده در بلوک های ترمینال، بند کنتاکتورها یا کلیدهای جداکننده
• یک قطب شکست خورده یک کنتاکتور مغناطیسی ناشی از سایش، سوراخ شدن یا اندازه نامناسب کنتاکتور
• هادی شکسته، عایق کابل آسیب دیده، یا اتصال ضعیف در مدار شاخه موتور
• یک رویداد شهری تک فاز، مانند یک خط از کار افتاده، عملیات فیوز ترانسفورماتور، یا یک ریکلوزر ناموفق
• یک کلید قطع با یک فاز باز گیر کرده یا یک مجموعه از پره ها به طور کامل بسته نمی شوند

در تاسیسات واقعی، اتصالات شل و فیوزهای سوخته بیشتر موارد را تشکیل می دهند. چرخه حرارتی و ارتعاش اتصالات را با گذشت زمان شل می کند و یک ترمینال که بیش از حد گرم می شود می تواند بدون هشدار یک فاز را باز کند.

چرا تک فاز سیم پیچ های موتور را از بین می برد؟

مکانیسم مخرب به بهترین وجه در وات گرما بیان می شود. تلفات مس در یک سیم پیچ برابر با I²R است، بنابراین وقتی جریان دو برابر می شود، گرمای تولید شده در آن سیم پیچ چهار برابر می شود. در بار نامی کامل، یک موتور تک فاز 1.7 تا 2.0 برابر جریان نامی را از دو فاز سالم عبور می دهد. گرمای سیم پیچ تا سه یا چهار برابر سطح معمولی افزایش می یابد و دمای عایق بسیار بالاتر از حد طراحی آن است.

عایق موتور بر اساس حداکثر دمای نقطه داغ طبقه بندی می شود: کلاس B برای 130 درجه سانتیگراد و کلاس F برای 155 درجه سانتیگراد طبقه بندی می شود. در جریان دو برابری، این محدودیت ها در چند دقیقه به دست می آیند. عایق تخریب می شود، ضعیف می شود و در نهایت به دلیل اتصال کوتاه به گردش یا خطای زمین از کار می افتد. سپس موتور معمولاً قابل تعمیر نیست.

سمت مکانیکی هم آسیب می بیند. گشتاور ضربانی ناشی از میدان نامتعادل، تنش های چرخه ای را روی کوپلینگ ها، قرقره ها و تجهیزات محرک ایجاد می کند. حتی زمانی که موتور از یک رویداد کوتاه تک فاز جان سالم به در می‌برد، ماشین‌های متصل ممکن است دچار آسیب خستگی شوند.

نحوه تشخیص تک فاز

سریع ترین راه برای تایید تک فاز، اندازه گیری جریان در هر سه هادی خط است. در موتورهای تک فاز، جریان تنها در دو خط جریان دارد در حالی که خط سوم تقریباً صفر است. بررسی های ولتاژ در پایانه های موتور یک فاز را روی صفر یا نزدیک به صفر نشان می دهد.

• آمپرمتر گیره دار: جریان سه خط را بخوانید. یک موتور سالم جریان های متعادل را می کشد، یک موتور تک فاز فقط روی دو خط جریان می کشد
• ولت متر: L1-L2، L2-L3 و L1-L3 را در پایانه های موتور بررسی کنید. یک خواندن نزدیک به صفر خواهد بود
• تصویربرداری حرارتی: محفظه موتور در نزدیکی سیم‌پیچ‌هایی که جریان اضافی را حمل می‌کنند، به‌طور مشهودی داغ‌تر می‌شود
• صدا و لرزش: زمزمه با فرکانس دو خط (100 هرتز یا 120 هرتز) با ارتعاش قوی یک علامت کلاسیک است.
• بازرسی دستگاه های بالادست: یک فیوز منفجر شده یا یک قطب کنتاکتور سوخته منبع را آشکار می کند

اضافه کردن گزارش جریان و اسکن‌های مادون قرمز به یک برنامه تعمیر و نگهداری معمول کمک می‌کند تا تک فاز قبل از خرابی موتور تشخیص داده شود.

چگونه از موتورها در برابر تک فاز محافظت کنیم

محافظت از موتور در برابر تک فاز شدن به معنای احساس از دست دادن فاز و قطع موتور قبل از رسیدن سیم پیچ به حد حرارتی خود است. یک طرح حفاظتی قوی چندین عنصر را ترکیب می کند:

• رله مانیتورینگ خرابی فاز: به طور مداوم هر سه ولتاژ فاز را بررسی می کند و در صورت از بین رفتن یک فاز، کنتاکتور را در عرض 0.5 تا 2 ثانیه رها می کند.
• رله اضافه بار سه قطبی: جریان را در هر سه فاز اندازه گیری می کند. مدلی با حساسیت اتلاف فاز انتخاب کنید تا در هنگام عدم تعادل فاز سریعتر حرکت کند
• فیوزها و کنتاکتورها به درستی هماهنگ شده اند: اطمینان حاصل کنید که خطای فاز به جای ادامه دادن به تغذیه موتوری که بیش از حد بارگذاری شده است، حفاظت را پاک می کند.
• تعمیر و نگهداری دوره‌ای: ترمینال‌ها را با گشتاور بازگردانید، کنتاکت‌های کنتاکتور فرسوده را تعویض کنید و نگهدارنده‌های فیوز را در فواصل منظم بازبینی کنید.

طراحی موتور نیز به بقا کمک می کند. یک موتور با حاشیه حرارتی سخاوتمندانه، عایق درجه بالا و سیم پیچی کارآمد می تواند در برابر حوادث کوتاه خط مقاومت کند که باعث از بین رفتن موتور ساخته شده با حداقل تلرانس می شود. بسیاری از OEM ها در حال حاضر روی ماشین های با راندمان برتر استاندارد شده اند، مانند موتور سه فاز کاملا محصور با راندمان بالا به همین دلیل از Waylead Electric.

شرکت OEM سه فاز کاملاً محصور در موتور با راندمان بالا - Cixi Waylead Electric Motor Manufacturing Co.,Ltd یک تامین کننده و شرکت OEM سه فاز موتور با راندمان بالا در چین است. مشاهده محصول →

عملکرد عادی در مقابل تک فاز: مقایسه کنار هم

جدول زیر رفتار یک موتور سه فاز را تحت تغذیه متعادل و در طول تک فاز در بار نامی کامل مقایسه می کند.

سوالات متداول

آیا یک موتور تک فاز می تواند دچار تک فاز شدن شود؟

خیر. تک فاز اصطلاحی است که به طور خاص برای موتورهای سه فاز کاربرد دارد. یک موتور تک فاز اگر سیم‌پیچ راه‌اندازی از کار بیفتد یا خازن کارکرد آن باز شود، می‌تواند مشکل گرمای بیش از حد مشابهی را تجربه کند، اما علت و رویکرد حفاظتی متفاوت است.

یک موتور چقدر می تواند تک فاز کار کند؟

در بار کامل، یک موتور می تواند در کمتر از دو تا پنج دقیقه به حد حرارتی سیم پیچ برسد. در بار سبک، ممکن است ساعت‌ها بدون خاموش شدن به کار خود ادامه دهد، اما گرمای پایدار به آرامی به عایق آسیب می‌رساند و عمر موتور را کوتاه می‌کند. هر وضعیت تک فازی طولانی مدت باید جدی تلقی شود.

آیا یک رله اضافه بار استاندارد در برابر تک فاز محافظت می کند؟

نه همیشه. یک رله اضافه بار دو قطبی نمی تواند از دست دادن فاز در خط محافظت نشده را حس کند، بنابراین ممکن است خاموش نشود. رله سه قطبی، به ویژه با حساسیت به اتلاف فاز، مؤثرتر است، اما ممکن است در بار جزئی به کندی پاسخ دهد. یک رله اختصاصی شکست فاز سریع ترین و مطمئن ترین محافظت را ارائه می دهد.

انتخاب موتوری که شرایط عرضه در دنیای واقعی را انجام می دهد

تک فاز یک خطای طرف عرضه است، اما موتور قطعه ای است که هزینه آن را می پردازد. مقرون به صرفه ترین استراتژی جلوگیری از عیب از طریق رله فاز، حفاظت سه قطبی اضافه بار و بازرسی منظم اتصالات و فیوزهای بالادست موتور است.

برای نصب‌های جدید، موتوری با طراحی حرارتی قوی حاشیه ایمنی بیشتری را در شرایط عرضه ضعیف اضافه می‌کند. Waylead Electric موتورهای سه فاز را برای کاربردهای مداوم در پمپ ها، کمپرسورها، فن ها و ماشین ابزار می سازد. را موتور سه فاز کسری اسب بخار با راندمان برتر محدوده توان کمتر را در یک قاب کاملا بسته پوشش می دهد، در حالی که موتور با راندمان برتر IEC IE3 بالاترین کلاس کارایی را برای تجهیزات استاندارد IEC ارائه می دهد. می توانید کاوش کنید مجموعه کامل موتورهای سه فاز در وب سایت شرکت

تامین کنندگان موتور با راندمان برتر OEM IEC/IE3 - Cixi Waylead Electric Waylead Electric Motor Manufacturing Co.,Ltd تامین کنندگان و شرکت موتورهای با راندمان برتر IEC/IE3 چینی OEM است، جزئیات: ویژگی ها: قدرت: ... مشاهده محصول →

تامین کنندگان موتور با راندمان برتر سه فاز اسب بخار کسری OEM، شرکت شرکت تولیدی موتور الکتریکی Waylead با مسئولیت محدود چینی تولید کننده موتورهای سه فاز با قدرت برتر با قدرت اسب بخار کسری OEM و شرکتی است که ... مشاهده محصول →