Efektywność silników elektrycznych, a jakość energii elektrycznej
| Prezentacje firmowe ArtykułySilnik elektryczny uważany jest za urządzenie tanie w zakupie, w porównaniu z kosztami związanymi z ekspolatacją, które często równoważą się po kilku latach pracy urządzenia. Warto zatem przywiązywać najwyższą uwagę do utrzymywania silnika elektrycznego w takim stanie, w którym pracował on będzie z największą efektywnością.
Sprawność silników elektrycznych definiowana jest jako stosunek mocy elektrycznej na zaciskach silnika do mocy mechanicznej na jego wale. Analizując wykres kołowy silnika indukcyjnego jesteśmy w stanie stwierdzić, że najmniej efektywnym punktem pracy jest bieg jałowy silnika, który w ten czas pobiera główne moc bierną indukcyjną, a moc czyna przeznaczana jest na pokrycie strat w miedzianych uzwojeniach stojana.
Czym punkt pracy znajduje się bliżej parametrów znamionowych maszyny tym zwiększa się udział poboru mocy czynnej względem mocy biernej. W praktyce podczas pomiarów często można natknąć się na niedociążone silniki indukcyjne, które podczas doboru zostały znacznie przewymiarowane względem maszyny napędzanej co skutkuje niską efektywnością oraz wysokimi kosztami ekspolatacji.
Rys. 1. Funkcja Motor Analyzer w analizatorze Fluke 438 |
Rys. 2. Zobrazowanie wpływu asymetrii oraz wyższych harmonicznych na charakterystykach NEMA |
Poza obciążeniem na efektywność silników mają również wpływ parametry jakości energii elektycznej, co szczególny dotyczy zawartości wyższych harmonicznych oraz asymetrii, które dotatkowo pogarszają możliwość przeciązania silnika.
Efektywność silników może być mierzona z wykorzystaniem analiatorów sieci, które na podstawie pomiarów wielkości elektrycznych są również w stanie kalkulować wielkości mechaniczne takie jak: moc na wale, moment obrotowy oraz prędkość obrotową. Przykładem takiego analizatora jest Fluke 438 z funkcją Motor Analyzer.
Po wpisaniu do analizaotra informacji z tabliczki znamionowej silnika rozpoczyna się pomiar efektwności silnika. Dane mogą zostać zaprezentowane w sposób tabelaryczny lub na grafie, który dodatkowo informuje nas w graficzny sposób o przekroczonych limitach (rys. 1).
Na uwagę zasługuje również możliwość zobrazowania wpływu asymetrii oraz harmonicznych na charakterystykach zawartych w standardzie NEMA (rys. 2). Dzięki tej funkcjonalności diagnosta jest również w stanie wskazać, w jakim czasie silnik był przeciążany.
Zarejestrowane parametry mogą zostać później przeniesione do komputera, a następnie analizowane w oprogramowaniu PowerLog. Należy zwrócić uwagę, że ze względu na metodę pomiaru z wykorzystaniem analizaotra sieci funkcja Motor Analyzer dedykowana jest silnką zasilanym z sieci sztywnej.
Karol Bielecki
Fluke
www.fluke.com
