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

Een driefasige motor verliest één voedingsfase wanneer hij op volle belasting draait. Hij blijft draaien, maar de stroom in de twee resterende fasen stijgt tot ongeveer tweemaal de nominale waarde, de wikkelingen raken oververhit en de motor kan binnen enkele minuten doorbranden. Deze toestand wordt enkelvoudige fasering genoemd: een bedrijfstoestand van een driefasenmotor waarin een van de drie voedingsfasen wordt onderbroken terwijl de motor op de resterende twee fasen blijft draaien.

Wat is eenfasering precies?

Enkele fasering is een storing in de voeding en geen motordefect. Het treedt op wanneer een fasegeleider tussen de voeding en de motor wordt geopend terwijl de andere twee bekrachtigd blijven. De motor is nog steeds aangesloten op een driefasig voedingspunt, maar krijgt stroom via slechts twee lijnen, waardoor een ernstige fase-onbalans ontstaat die het magnetische veld van de motor verandert.

Om de faalmodus te begrijpen, helpt het om eraan te herinneren hoe een driefasige asynchrone motor werkt . De drie statorwikkelingen zijn zo rond de stator gerangschikt dat gebalanceerde driefasige stromen een roterend magnetisch veld produceren. Wanneer één wikkeling spanningsloos wordt gemaakt, ziet de rotor geen schoon draaiveld meer. In plaats daarvan verschijnt er een pulserend veld met een sterke achterwaartse component, wat het koppel vermindert, de slip vergroot en extra rotorverliezen genereert.

Enkele fasering bij stilstand

Als de motor in rust is wanneer de fase verloren gaat, kan deze niet starten. De twee bekrachtigde wikkelingen trekken een stroom van de vergrendelde rotor die meerdere malen hoger is dan de nominale stroom, en de motor zoemt luid zonder voldoende koppel te produceren om te draaien. In deze toestand kan de wikkelingstemperatuur binnen enkele seconden een gevaarlijk niveau bereiken.

Enkele fasering tijdens het hardlopen

Als de motor al draait, zorgt de traagheid ervoor dat de rotor blijft draaien en blijft de motor met twee fasen werken. De overige twee wikkelingen moeten al het mechanische vermogen leveren, zodat de fasestroom toeneemt tot 1,7 tot 2,0 maal de nominale waarde. De motor ontwikkelt een trilling van 100 Hz of 120 Hz en een hoorbare verandering in de brom, afhankelijk van de lokale lijnfrequentie. Zowel de stator- als de rotortemperatuur stijgen snel.

Wat veroorzaakt eenmalige fasering?

Enkelvoudige fasering vindt plaats stroomopwaarts van de motor, meestal in het voedingsnetwerk, schakelapparatuur, zekeringen of bedrading. De meest voorkomende oorzaken zijn:

Een doorgebrande zekering op één fase, vaak als gevolg van kortsluiting, een slechte zekering of een te grote zekering die de oorspronkelijke fout maskeert
Losse of gecorrodeerde aansluitingen in klemmenblokken, contactoren of scheidingsschakelaars
Een defecte pool van een magnetische contactor veroorzaakt door slijtage, putjes of een contactor met een onjuist formaat
Een kapotte geleider, beschadigde kabelisolatie of een slechte verbinding in het motorvertakkingscircuit
Een enkelfasige elektriciteitsgebeurtenis, zoals een defecte lijn, werking van een transformatorzekering of een defecte hersluiter
Een scheidingsschakelaar waarbij één fase open blijft staan of één set bladen niet volledig sluit

In echte installaties zijn losse aansluitingen en doorgebrande zekeringen de meeste gevallen. Thermische cycli en trillingen maken verbindingen na verloop van tijd los, en een enkele oververhitte terminal kan zonder waarschuwing een fase openen.

Waarom enkele fasering de motorwikkelingen vernietigt

Het destructieve mechanisme wordt het best uitgedrukt in watt warmte. Het koperverlies in een wikkeling is gelijk aan I²R, dus wanneer de stroom verdubbelt, verviervoudigt de warmte die in die wikkeling wordt gegenereerd. Bij volledige nominale belasting duwt een eenfasige motor 1,7 tot 2,0 maal de nominale stroom door de twee gezonde fasen. De wikkelwarmte stijgt tot drie of vier keer het normale niveau en de isolatietemperatuur stijgt ver boven de ontwerplimiet.

De motorisolatie wordt geclassificeerd op basis van de maximale hotspottemperatuur: klasse B is geschikt voor 130 °C en klasse F voor 155 °C. Bij een dubbele nominale stroom worden deze limieten binnen enkele minuten bereikt. De isolatie verslechtert, verzwakt en faalt uiteindelijk als een kortsluiting of een aardlek. De motor is dan doorgaans niet meer te repareren.

Ook de mechanische kant heeft eronder te lijden. Het pulserende koppel dat wordt veroorzaakt door het ongebalanceerde veld veroorzaakt cyclische spanningen op koppelingen, katrollen en aangedreven apparatuur. Zelfs als de motor een kortstondig eenfasige gebeurtenis overleeft, kan de aangesloten machine vermoeidheidsschade oplopen.

Hoe u enkele fasering kunt detecteren

De snelste manier om een enkele fasering te bevestigen, is door de stroom in alle drie de lijngeleiders te meten. In een enkelfasige motor vloeit de stroom slechts op twee lijnen, terwijl de derde bijna nul aangeeft. Spanningscontroles op de motorklemmen tonen aan dat één fase op of nabij nul is.

Klemampèremeter: lees de drie lijnstromen; een gezonde motor trekt gebalanceerde stromen, een eenfasige motor trekt slechts stroom op twee lijnen
Voltmeter: controleer L1-L2, L2-L3 en L1-L3 op de motorklemmen; één meting zal bijna nul zijn
Thermische beeldvorming: de motorbehuizing zal zichtbaar heter zijn in de buurt van de wikkelingen die de overtollige stroom voeren
Geluid en trillingen: een uitgesproken brom met dubbele lijnfrequentie (100 Hz of 120 Hz) met sterke trillingen is een klassiek symptoom
Inspectie van stroomopwaartse apparaten: een enkele gesprongen zekering of een doorgebrande contactpool onthult de bron

Door huidige logboekregistratie en infraroodscans toe te voegen aan een routineonderhoudsschema, kunt u enkele fases onderkennen voordat er sprake is van een motorstoring.

Hoe motoren te beschermen tegen enkele fasering

Het beschermen van een motor tegen enkele fasering betekent het detecteren van het verlies van een fase en het loskoppelen van de motor voordat de wikkeling zijn thermische limiet bereikt. Een robuust beschermingsplan combineert verschillende elementen:

Fase-uitvalbewakingsrelais: controleert voortdurend alle driefasige spanningen en laat de contactor binnen 0,5 tot 2 seconden vallen wanneer een fase verloren gaat
Driepolig overbelastingsrelais: meet de stroom in alle drie fasen; kies een model met faseverliesgevoeligheid om sneller uit te schakelen tijdens een fase-onbalans
Correct op elkaar afgestemde zekeringen en schakelaars: zorg ervoor dat een fasefout de beveiliging opheft in plaats van een overbelaste motor te blijven voeden
Periodiek onderhoud: trek de aansluitingen opnieuw aan, vervang versleten contactorcontacten en inspecteer de zekeringhouders met regelmatige tussenpozen

Motorontwerp draagt ook bij aan het overleven. Een motor met een royale thermische marge, hoogwaardige isolatie en efficiënte wikkelingen is bestand tegen korte lijngebeurtenissen die een motor die met minimale toleranties is gebouwd de dood zouden injagen. Veel OEM's standaardiseren nu op machines met een hoog rendement, zoals de volledig gesloten driefasige hoogrendementmotor van Waylead Electric, om deze reden.

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

OEM driefasige, volledig gesloten hoogrenderende motorleveranciers, bedrijf - Cixi Waylead Electric Motor Manufacturing Co., Ltd is China OEM driefasige volledig ingesloten hoogrenderende motorleveranciers en -bedrijf, details ... Bekijk Product →

Normale werking versus enkele fasering: een vergelijking naast elkaar

De onderstaande tabel vergelijkt het gedrag van een driefasige motor bij gebalanceerde voeding en tijdens enkelfasing bij volledige nominale belasting.

Belangrijke bedrijfsparameters van een driefasige motor onder gebalanceerde voeding en tijdens enkelfasering
Parameter	Normale werking	Enkele fasering
Bekrachtigde toevoerleidingen	3	2
Lijnstroom	Nominale waarde	1,7 tot 2,0 keer gewaardeerd of meer
Wikkeltemperatuur	Stabiel binnen isolatieklasse	Stijgt snel boven de nominale limiet
Koppel	Constant en soepel	Pulserend met een dubbele lijnfrequentie
Trillingen en lawaai	Lage, constante brom	Sterke trillingen en abnormaal gezoem
Risico op burn-out	Laag met de juiste bescherming	Hoog tenzij de bescherming struikelt

Veelgestelde vragen

Kan een eenfasige motor last hebben van eenfasering?

Nee. Enkelfasing is een term die specifiek van toepassing is op driefasige motoren. Een enkelfasige motor kan een soortgelijk oververhittingsprobleem ervaren als de startwikkeling mislukt of de bedrijfscondensator opent, maar de oorzaak en de beschermingsaanpak zijn verschillend.

Hoe lang kan een motor enkelfasig draaien?

Bij volledige belasting kan een motor de thermische limiet van de wikkeling in slechts twee tot vijf minuten bereiken. Bij lichte belasting kan de motor urenlang blijven draaien zonder te struikelen, maar de aanhoudende hitte beschadigt langzaam de isolatie en verkort de levensduur van de motor. Elke langdurige enkelfasige aandoening moet als ernstig worden behandeld.

Zal een standaard overbelastingsrelais beschermen tegen enkele fasering?

Niet altijd. Een tweepolig overbelastingsrelais kan het verlies van een fase op de onbeveiligde lijn niet detecteren en kan dus niet uitschakelen. Een driepolig relais is effectiever, vooral bij faseverliesgevoeligheid, maar reageert mogelijk nog steeds langzaam bij deellast. Een speciaal fase-uitvalrelais biedt de snelste en meest betrouwbare bescherming.

Een motor kiezen die geschikt is voor reële leveringsomstandigheden

Enkele fasering is een fout aan de aanbodzijde, maar de motor is het onderdeel dat daarvoor betaalt. De meest kosteneffectieve strategie is het voorkomen van de fout door middel van een fase-uitvalrelais, driepolige overbelastingsbeveiliging en regelmatige inspectie van de aansluitingen en zekeringen stroomopwaarts van de motor.

Voor nieuwe installaties voegt een motor met een robuust thermisch ontwerp een extra veiligheidsmarge toe bij slechte leveringsomstandigheden. Waylead Electric bouwt driefasige motoren voor toepassingen met continu gebruik in pompen, compressoren, ventilatoren en werktuigmachines. De Driefasige premium-efficiëntiemotor met fractioneel pk bestrijkt het kleinere vermogensbereik in een volledig gesloten frame, terwijl de IEC IE3 premium-efficiëntiemotor biedt de hoogste efficiëntieklasse voor IEC-standaardapparatuur. Je kunt de volledige driefasige motorenreeks op de bedrijfswebsite.