Welche Leistung des Motors verschlechtert sich, wenn die Versorgungsspannung unausgeglichen ist?

Bei Einphasenmotoren müssen lediglich die Höhe und relative Stabilität der Versorgungsspannung berücksichtigt werden. Bei Dreiphasenmotoren muss jedoch auch die Ausgewogenheit der Versorgungsspannung berücksichtigt werden. Eine Unausgewogenheit der Stromversorgung wirkt sich in unterschiedlichem Ausmaß negativ auf Parameter wie Stromstärke, Drehmoment, Drehzahl, Temperaturanstieg, Vibration und Geräuschentwicklung des Motors aus.

1.Die Änderungen in Strom und Temperatur steigen

Wenn die dreiphasige Spannung der Stromversorgung ungleichmäßig ist, wirkt sich dies am deutlichsten auf die Stromänderung aus. Insbesondere wenn der Motor mit Nennspannung und Nenndrehzahl läuft, ist die Stromungleichmäßigkeit sehr groß und größer als die Spannungsungleichmäßigkeit. Eine ungleichmäßige Spannung erzeugt im Luftspalt zwischen Stator und Rotor des Motors ein Magnetfeld, das der Richtung des rotierenden Magnetfelds des Motors entgegengesetzt ist. Dies ändert die Stromstärke in der Statorwicklung des Motors und die Stromfrequenz im Rotorteil, was insbesondere erhebliche Auswirkungen auf den Rotorteil hat und die Rotorverluste deutlich erhöht.

Aufgrund der Stromerhöhung und der daraus resultierenden Verlusterhöhung steigt der Wärmeverlust des Motors direkt an, was sich intuitiv in einem Anstieg der Motortemperatur äußert, d. h., die Temperaturanstiegsleistung des Motors verschlechtert sich.

Um den Zusammenhang zwischen Drehzahl und Spannung besser zu verstehen, können wir ihn anhand des extremen Zustands des Motorphasenverlusts analysieren. Fehlt einem Motor eine Phase, verstärkt sich seine Vibration während des Betriebs, die Temperatur steigt, die Drehzahl sinkt, der Strom steigt und es treten ungewöhnliche Geräusche auf. Beim Starten treten starke Geräusche auf und der Motor startet nicht richtig. Fehlt einem Motor eine Phase, läuft er schwach, d. h. das Drehmoment sinkt, und die Statorwicklung brennt sehr schnell durch. Bei einer unsymmetrischen Versorgungsspannung treten die gleichen Symptome auf wie bei einem Phasenverlust, die Schwere ist jedoch etwas geringer.

2. Änderungen der Motorvibration und des Motorgeräuschs

Vibrationen und Geräusche von Motoren lassen sich in mechanische und elektromagnetische Typen unterteilen. Bei einer unausgeglichenen Versorgungsspannung sind elektromagnetische Vibrationen und Geräusche besonders deutlich zu spüren. Die Vibrations- und Geräuscherscheinung eines Drehstrommotors mit Phasenausfall ist der Grenzzustand einer Spannungsunsymmetrie.