מנוע אסינכרוני תלת-פאזי: ניתוח השפעות שליליות תחת פעולת מתח אסימטרית

תנאי הכרחי לפעולה תקינה שלמנוע אסינכרוני תלת-פאזיהיא סימטריית מתח. עם זאת, מתח א-סימטרי מתרחש לעתים קרובות בפעולה בפועל עקב תקלות ברשת החשמל או במנוע עצמו. לדוגמה, עומסים חד-פאזיים גדולים המחוברים לרשת החשמל, קצרים משלב-ל-פאזה, הארקה חד-פאזית או תקלות במעגל פתוח- חד-פאזי ברשת, כמו גם בעיות איכות כגון שלב-ל-התקלות בפאזה של מנוע, כשל פנימי של תקלה במנוע, כשל פנימי כולם יגרמו למתח תלת פאזי{10}}אסימטרי המופעל על פיתולי המנוע. כאשר אמנוע אסינכרוני תלת-פאזיפועל תחת מתח א-סימטרי, מומנט ההתחלה שלו, קיבולת עומס יתר ויעילותו יפחתו כולם.

כאשר המתח התלת--פאזי הוא א-סימטרי, שדות מגנטיים ברצף-חיוביים וגם-שליליים מתקיימים במקביל במרווח האוויר המנוע. שדה הרצף החיובי- יוצר מומנט אלקטרומגנטי קדימה, בעוד ששדה הרצף השלילי- מייצר מומנט אלקטרומגנטי הפוך והספק מכני שלילי.

מכיוון שהמומנט שנוצר על ידי שדה הרצף השלילי- הוא שלילי, הוא פועל כמומנט בלימה המעכב את הסיבוב הרגיל של רוטור המנוע. זה מפחית את המומנט הנובע של המנוע ובסופו של דבר מוריד את המומנט המרבי שלו, מה שגורם באופן טבעי לירידה ביכולת עומס יתר.

מנקודת המבט של החלקת מנוע, במהלך פעולה רגילה, החלקה של אמנוע אסינכרוני תלת-פאזיהוא קטן מאוד, כך שמומנט הבלימה שנגרם על ידי שדה הרצף השלילי- אינו משמעותי. אולם בעיית החימום בפיתולים הופכת לחמורה ביותר, מה שעלול לגרום לשריפת הפיתולים תוך זמן קצר מאוד. בינתיים, השדה המגנטי של הרצף השלילי- מגביר את הפסדי המנוע, מה שמוביל ליעילות נמוכה יותר ולעליית טמפרטורה גבוהה יותר.

בהתבסס על הניתוח שלעיל, ניתן להסיק שכאשר מתח האספקה ​​של מנוע תלת-פאזי אינו מאוזן, קיבולת עומס היתר ויעילות יורדות, בעוד התחממות יתר בפיתול הופכת לסכנה קריטית. זו בדיוק הסיבה שמפרטים טכניים של המנוע מטילים מגבלות קפדניות על חוסר איזון מתח אספקת החשמל.

ניתן לאמת מסקנה זו על ידי ניתוח תנאי הפעלה קיצוניים. פעולה חד-פאזית עשויה להתרחש במהלך בדיקת מנוע או שירות; המאפיינים של תקלות חד-פאזיות- נדונו במאמרים קודמים ולא יחזרו כאן.

מניתוח תיאורטי של אסימטריית מתח תלת-פאזית, אנו יכולים להסיק מסקנה ברורה: מנוע אינו יכול לפעול בעומס מדורג אם מתח הרשת אינו סימטרי, אחרת יתרחש כשל חשמלי קטסטרופלי עקב התחממות יתר בפיתולים. כפי שנדון במאמרים קודמים על תקלות בפעולה-חד-פאזי, כאשר מנוע מאבד שלב אחד במהלך הפעולה, התחממות יתר בפיתול יפיק ריח שריפה, המלווה ברעש אלקטרומגנטי בתדר נמוך- וירידה במהירות המנוע. ברגע שהמנוע יפסיק, הוא לא יוכל עוד להתניע.

עבור יצרני ציוד המפעילים מכונות רבות, יש לבצע התאמות נדרשות לפיזור העומס. במיוחד כאשר קיימים מספר רב של עומסי-הספק חד-פאזיים- גבוהים, יש לנטר את הסימטריה של מתח תלת-פאזי כדי למנוע תקלות מנוע הנגרמות על ידי אסימטריה של מתח.