What Is Single Phasing of a Motor? Causes, Effects, and Protection Methods- Cixi Waylead Electric Motor Manufacturing Co.,Ltd

Động cơ ba pha mất một pha cung cấp khi chạy ở mức đầy tải. Nó tiếp tục quay, nhưng dòng điện ở hai pha còn lại tăng lên gần gấp đôi giá trị định mức, cuộn dây quá nóng và động cơ có thể cháy trong vòng vài phút. Tình trạng này được gọi là một pha: trạng thái vận hành của động cơ ba pha trong đó một trong ba pha cung cấp của nó bị gián đoạn trong khi động cơ tiếp tục chạy trên hai pha còn lại.

Chính xác thì Single Phase là gì?

Pha một pha là lỗi nguồn điện chứ không phải lỗi động cơ. Nó xảy ra khi một dây dẫn pha giữa nguồn cung cấp và động cơ bị hở trong khi hai dây còn lại vẫn có điện. Động cơ vẫn được kết nối với điểm cung cấp ba pha, nhưng nó chỉ nhận được điện qua hai đường dây, tạo ra sự mất cân bằng pha nghiêm trọng làm thay đổi từ trường của động cơ.

Để hiểu được chế độ lỗi, nó giúp nhớ lại động cơ không đồng bộ ba pha hoạt động như thế nào . Ba cuộn dây stato được bố trí xung quanh stato sao cho dòng điện ba pha cân bằng tạo ra từ trường quay. Khi một cuộn dây bị ngắt điện, rôto không còn nhìn thấy từ trường quay sạch nữa. Thay vào đó, một trường dao động có thành phần giật lùi mạnh xuất hiện, làm giảm mô-men xoắn, tăng độ trượt và tạo thêm tổn thất cho rô-to.

Giai đoạn đơn ở trạng thái dừng

Nếu động cơ đứng yên khi mất pha thì không thể khởi động được. Hai cuộn dây mang điện tạo ra dòng điện rôto bị khóa cao hơn nhiều lần so với dòng điện định mức và động cơ kêu to mà không tạo ra đủ mô-men xoắn để quay. Ở trạng thái này, nhiệt độ cuộn dây có thể đạt đến mức nguy hiểm chỉ trong vài giây.

Pha đơn trong khi chạy

Nếu động cơ đang chạy, quán tính sẽ giữ cho rôto quay và động cơ tiếp tục hoạt động với hai pha. Hai cuộn dây còn lại phải cung cấp toàn bộ công suất cơ học, do đó dòng điện pha tăng lên gấp 1,7 đến 2 lần định mức trên bảng tên. Động cơ tạo ra rung động ở tần số 100 Hz hoặc 120 Hz và thay đổi âm thanh trong tiếng vo ve, tùy thuộc vào tần số đường dây cục bộ. Nhiệt độ của cả stato và rôto đều tăng nhanh.

Điều gì gây ra giai đoạn đơn?

Pha một pha bắt nguồn từ phía trước của động cơ, thường là trong mạng lưới cung cấp, thiết bị đóng cắt, cầu chì hoặc hệ thống dây điện. Các nguyên nhân phổ biến nhất là:

Cầu chì bị nổ một pha, thường do chập điện, cầu chì kém hoặc cầu chì quá khổ che lấp lỗi ban đầu
Các kết nối lỏng lẻo hoặc bị ăn mòn trong khối thiết bị đầu cuối, vấu contactor hoặc công tắc ngắt kết nối
Cực của công tắc tơ từ bị hỏng do mòn, rỗ hoặc công tắc tơ có kích thước không phù hợp
Dây dẫn bị đứt, lớp cách điện của cáp bị hỏng hoặc mối nối kém trong mạch nhánh động cơ
Sự cố điện một pha, chẳng hạn như đường dây bị đứt, cầu chì máy biến áp hoạt động hoặc máy cắt recloser bị hỏng
Công tắc ngắt kết nối có một pha bị kẹt mở hoặc một bộ lưỡi dao không đóng hoàn toàn

Trong lắp đặt thực tế, các đầu nối lỏng lẻo và cầu chì bị đứt là nguyên nhân của hầu hết các trường hợp. Chu trình nhiệt và rung làm lỏng các kết nối theo thời gian và một đầu cực quá nóng có thể mở một pha mà không có cảnh báo.

Tại sao một pha phá hủy cuộn dây động cơ

Cơ chế phá hủy được thể hiện tốt nhất bằng watt nhiệt. Tổn thất đồng trong cuộn dây bằng I2R, vì vậy khi dòng điện tăng gấp đôi, nhiệt sinh ra trong cuộn dây đó tăng gấp bốn lần. Ở mức tải định mức tối đa, động cơ một pha sẽ đẩy dòng điện định mức từ 1,7 đến 2,0 lần qua hai pha lành mạnh. Nhiệt độ cuộn dây tăng lên gấp ba hoặc bốn lần mức bình thường và nhiệt độ cách điện vượt xa giới hạn thiết kế của nó.

Cách điện của động cơ được phân loại theo nhiệt độ điểm nóng tối đa của nó: Loại B được đánh giá ở 130 °C và Loại F ở 155 °C. Ở dòng điện định mức hai lần, các giới hạn này đạt được trong vài phút. Lớp cách điện xuống cấp, suy yếu và cuối cùng bị hỏng do chập mạch lần lượt hoặc lỗi chạm đất. Động cơ sau đó thường không thể sửa chữa được.

Phía cơ khí cũng bị ảnh hưởng. Mô-men xoắn dao động gây ra bởi trường không cân bằng tạo ra ứng suất tuần hoàn trên các khớp nối, ròng rọc và thiết bị được dẫn động. Ngay cả khi động cơ vẫn tồn tại sau sự kiện một pha ngắn ngủi, máy móc được kết nối có thể bị hư hỏng do mỏi.

Cách phát hiện giai đoạn đơn

Cách nhanh nhất để xác nhận một pha là đo dòng điện trong cả ba dây dẫn. Trong động cơ một pha, dòng điện chỉ chạy trên hai dòng trong khi dòng thứ ba gần như bằng 0. Kiểm tra điện áp tại các cực của động cơ cho thấy một pha bằng hoặc gần bằng 0.

Ampe kế kẹp: đọc dòng điện ba pha; một động cơ khỏe mạnh tạo ra dòng điện cân bằng, một động cơ một pha chỉ tạo ra dòng điện trên hai dòng
Vôn kế: kiểm tra L1-L2, L2-L3, L1-L3 tại các cực động cơ; một lần đọc sẽ gần bằng 0
Hình ảnh nhiệt: vỏ động cơ sẽ nóng hơn rõ rệt khi ở gần các cuộn dây mang dòng điện dư thừa
Âm thanh và độ rung: âm thanh tần số kép rõ rệt (100 Hz hoặc 120 Hz) kèm theo độ rung mạnh là một triệu chứng cổ điển
Kiểm tra thiết bị đầu nguồn: đứt cầu chì hoặc cực contactor bị cháy sẽ phát hiện nguồn

Việc thêm tính năng ghi nhật ký hiện tại và quét hồng ngoại vào lịch bảo trì định kỳ sẽ giúp nắm bắt được từng pha trước khi động cơ bị hỏng.

Cách bảo vệ động cơ khỏi hiện tượng lệch pha một pha

Bảo vệ động cơ khỏi hiện tượng mất một pha có nghĩa là cảm nhận được sự mất pha và ngắt kết nối động cơ trước khi cuộn dây đạt đến giới hạn nhiệt. Một sơ đồ bảo vệ mạnh mẽ kết hợp một số yếu tố:

Rơ-le giám sát lỗi pha: liên tục kiểm tra cả điện áp 3 pha và ngắt công tắc tơ trong vòng 0,5 đến 2 giây khi mất một pha
Rơle quá tải ba cực: đo dòng điện ở cả ba pha; chọn model có độ nhạy mất pha để ngắt nhanh hơn khi mất cân bằng pha
Cầu chì và công tắc tơ được phối hợp chính xác: đảm bảo rằng lỗi pha sẽ loại bỏ lớp bảo vệ thay vì tiếp tục cấp nguồn cho động cơ quá tải
Bảo trì định kỳ: vặn lại các cực của mô-men xoắn, thay thế các tiếp điểm của công tắc tơ bị mòn và kiểm tra giá đỡ cầu chì định kỳ

Thiết kế động cơ cũng góp phần sinh tồn. Một động cơ có biên nhiệt lớn, cách điện cao cấp và cuộn dây hiệu quả có thể chịu được các sự kiện đường dây ngắn có thể làm chết động cơ được chế tạo với dung sai tối thiểu. Nhiều OEM hiện nay đã tiêu chuẩn hóa các máy có hiệu suất cao, chẳng hạn như động cơ hiệu suất cao ba pha hoàn toàn khép kín từ Waylead Electric, vì lý do này.

OEM Three-Phase Totally Enclosed High-Efficiency Motor Suppliers, Company - Cixi

Công ty, nhà cung cấp động cơ hiệu suất cao ba pha hoàn toàn kèm theo OEM - Cixi Công ty TNHH Sản xuất Động cơ Điện Waylead là nhà cung cấp và công ty Động cơ Hiệu suất Cao Hoàn toàn kèm theo OEM ba pha của Trung Quốc, chi tiết... Xem sản phẩm →

Hoạt động bình thường so với Phân pha đơn: So sánh song song

Bảng dưới đây so sánh hoạt động của động cơ ba pha với nguồn cung cấp cân bằng và trong chế độ một pha ở mức tải định mức đầy đủ.

Các thông số vận hành chính của động cơ ba pha với nguồn cung cấp cân bằng và trong chế độ một pha
tham số	Hoạt động bình thường	Giai đoạn đơn
Đường dây cung cấp năng lượng	3	2
Dòng điện hiện tại	Giá trị định mức	1,7 đến 2,0 lần được đánh giá trở lên
Nhiệt độ cuộn dây	Ổn định trong lớp cách nhiệt	Tăng nhanh trên giới hạn định mức
mô-men xoắn	Liên tục và mịn màng	Xung ở tần số dòng gấp đôi
Rung và tiếng ồn	Tiếng ồn thấp, ổn định	Rung mạnh và tiếng ồn bất thường
Nguy cơ kiệt sức	Thấp với sự bảo vệ chính xác	Cao trừ khi bảo vệ chuyến đi

Câu hỏi thường gặp

Động cơ một pha có thể bị mất pha một pha không?

Không. Một pha là thuật ngữ áp dụng riêng cho động cơ ba pha. Động cơ một pha có thể gặp vấn đề quá nhiệt tương tự nếu cuộn dây khởi động của nó bị hỏng hoặc tụ điện chạy của nó bị hở, nhưng nguyên nhân và phương pháp bảo vệ là khác nhau.

Động cơ có thể chạy một pha trong bao lâu?

Khi đầy tải, động cơ có thể đạt đến giới hạn nhiệt cuộn dây chỉ trong vòng từ hai đến năm phút. Khi tải nhẹ, nó có thể tiếp tục chạy trong nhiều giờ mà không bị vấp, nhưng lượng nhiệt duy trì sẽ từ từ làm hỏng lớp cách điện và rút ngắn tuổi thọ động cơ. Bất kỳ tình trạng một giai đoạn kéo dài nào đều phải được coi là nghiêm trọng.

Rơle quá tải tiêu chuẩn có bảo vệ chống lại hiện tượng một pha không?

Không phải lúc nào cũng vậy. Rơle quá tải hai cực không thể cảm nhận được sự mất pha trên đường dây không được bảo vệ, do đó nó có thể không ngắt. Rơle ba cực hiệu quả hơn, đặc biệt với độ nhạy mất pha, nhưng nó vẫn có thể đáp ứng chậm ở mức tải một phần. Rơle lỗi pha chuyên dụng cung cấp khả năng bảo vệ nhanh nhất và đáng tin cậy nhất.

Chọn động cơ đáp ứng được các điều kiện cung cấp thực tế

Pha một pha là lỗi từ phía nguồn cung cấp, nhưng động cơ là bộ phận phải gánh chịu lỗi đó. Chiến lược tiết kiệm chi phí nhất là ngăn chặn sự cố thông qua rơle lỗi pha, bảo vệ quá tải ba cực và kiểm tra thường xuyên các kết nối và cầu chì phía nguồn của động cơ.

Đối với các hệ thống lắp đặt mới, động cơ có thiết kế tản nhiệt mạnh mẽ sẽ bổ sung thêm giới hạn an toàn trong điều kiện nguồn cung cấp kém. Waylead Electric chế tạo động cơ ba pha cho các ứng dụng hoạt động liên tục trong máy bơm, máy nén, quạt và máy công cụ. các Động cơ hiệu suất cao ba pha có công suất nhỏ bao phủ dải công suất nhỏ hơn trong một khung hoàn toàn kín, trong khi Động cơ hiệu suất cao cấp IEC IE3 cung cấp mức hiệu quả cao nhất cho thiết bị đạt tiêu chuẩn IEC. Bạn có thể khám phá dòng động cơ ba pha đầy đủ trên trang web của công ty.