Tại sao cuộn dây của động cơ ba pha bị cháy khi mất pha?

Dòng điện có thể lớn đến mức nào khi kết nối hình sao và hình tam giác?

Đối với bất kỳ động cơ nào, miễn là dòng điện hoạt động thực tế của động cơ không vượt quá dòng điện định mức thì động cơ tương đối an toàn. Khi dòng điện vượt quá dòng điện định mức, cuộn dây động cơ có nguy cơ bị cháy. Trong số các lỗi của động cơ ba pha, lỗi mất pha là một loại lỗi khá điển hình. Tuy nhiên, với sự xuất hiện của các thiết bị bảo vệ hoạt động của động cơ, những vấn đề như vậy đã được phòng tránh tốt hơn.

Tuy nhiên, một khi sự cố mất pha xảy ra trong động cơ ba pha, sẽ có biểu hiện lỗi là cuộn dây thường xuyên bị cháy trong một khoảng thời gian rất ngắn. Đối với các phương pháp kết nối khác nhau, quy tắc cháy cuộn dây cũng khác nhau. Đối với cuộn dây động cơ đấu tam giác, khi xảy ra sự cố mất pha, một cuộn dây pha sẽ bị cháy trong khi hai pha còn lại tương đối nguyên vẹn; đối với cuộn dây đấu sao, cuộn dây hai pha sẽ bị cháy và pha còn lại về cơ bản vẫn còn nguyên vẹn.

Đối với các cuộn dây bị cháy, nguyên nhân cơ bản là dòng điện mà chúng chịu vượt quá dòng điện định mức. Tuy nhiên, dòng điện này chính xác lớn đến mức nào lại là một câu hỏi được nhiều cư dân mạng quan tâm. Mọi người đều cố gắng tìm hiểu định lượng thông qua các công thức tính toán cụ thể. Cũng đã có nhiều chuyên gia thực hiện các phân tích chuyên sâu về vấn đề này. Tuy nhiên, trong các phép tính và phân tích khác nhau, luôn có một số yếu tố vô hình gây ra độ lệch lớn về dòng điện, điều này cũng đã trở thành chủ đề tranh luận không hồi kết.

Khi động cơ khởi động và vận hành bình thường, dòng điện xoay chiều ba pha là tải đối xứng, và dòng điện ba pha có độ lớn bằng nhau và nhỏ hơn hoặc bằng giá trị định mức. Khi một pha bị ngắt, dòng điện của một hoặc hai dây pha sẽ bằng không, và dòng điện của các dây pha còn lại sẽ tăng lên. Chúng tôi lấy tải trong quá trình vận hành điện làm tải định mức, và phân tích định tính tình hình dòng điện từ mối quan hệ phân bố của điện trở cuộn dây và mô-men xoắn sau khi ngắt pha.

Đối với động cơ đấu nối tam giác, khi hoạt động bình thường ở giá trị định mức, dòng điện pha của mỗi nhóm cuộn dây bằng 1/1,732 lần dòng điện định mức (dòng điện lưới) của động cơ. Khi một pha bị ngắt kết nối, tức là trường hợp hai cuộn dây pha được đấu nối tiếp rồi song song với pha còn lại. Dòng điện của cuộn dây mang điện áp lưới sẽ đạt hơn 2,5 lần dòng điện định mức, khiến cuộn dây này bị cháy trong thời gian rất ngắn. Dòng điện của hai cuộn dây pha còn lại tương đối nhỏ và nhìn chung vẫn ở trạng thái tốt.

Đối với động cơ đấu sao, khi ngắt một pha nhất định, hai cuộn dây pha còn lại được đấu nối tiếp với nguồn điện. Khi tải không đổi, dòng điện của pha bị ngắt bằng không, và dòng điện của hai cuộn dây pha còn lại tăng lên gấp hơn 2 lần dòng điện định mức, khiến hai cuộn dây pha bị quá nhiệt và cháy.

Tuy nhiên, từ việc phân tích toàn bộ quá trình thiếu pha, các yếu tố khác nhau như cuộn dây khác nhau, trạng thái chất lượng cuộn dây khác nhau và tình hình thực tế của tải sẽ dẫn đến sự thay đổi dòng điện tương đối phức tạp. Không thể tính toán và phân tích nó từ một công thức đơn giản. Chúng ta chỉ có thể tiến hành phân tích sơ bộ từ một số trạng thái cực đoan và mô hình lý tưởng.