อิทธิพลของความเบี่ยงเบนของแรงดันไฟฟ้าต่อการทำงานของเครื่องรับไฟฟ้า

อิทธิพลที่สำคัญของแรงดันไฟเมนต่อการทำงานของผู้ใช้ไฟฟ้าจำเป็นต้องให้ความสนใจอย่างมากกับการรักษาแรงดันที่ขั้วของผู้ใช้ไฟฟ้าให้ใกล้เคียงกับแรงดันปกติ แรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับผู้บริโภคเป็นหนึ่งใน ตัวบ่งชี้คุณภาพไฟฟ้า.

การเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟหลักจำแนกได้ดังนี้

1. การเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าช้าซึ่งมักเกิดขึ้นระหว่างการทำงานของเครือข่าย การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เรียกว่าความเบี่ยงเบนของแรงดันไฟฟ้า... การเบี่ยงเบนของแรงดันไฟฟ้าหมายถึงความแตกต่างระหว่างแรงดันไฟฟ้าจริงที่ขั้วของผู้ใช้ไฟฟ้าและ พิกัดแรงดันไฟฟ้า… ความเบี่ยงเบนของแรงดันไฟฟ้าอาจเป็นค่าลบหรือค่าบวกก็ได้ ครั้งแรกที่สอดคล้องภายใต้แรงดันไฟฟ้าที่สัมพันธ์กับค่าเล็กน้อย, ที่สอง - แรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น

ความเบี่ยงเบนของแรงดันไฟฟ้าในเครือข่ายไฟฟ้าเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของโหลดเครือข่าย โหมดการทำงานของโรงไฟฟ้า ฯลฯ

2. การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของแรงดันไฟฟ้าเนื่องจากความผิดพลาดในระบบไฟฟ้าและสาเหตุอื่นๆ ตัวอย่าง ได้แก่ ลัดวงจร, เครื่องแกว่ง , การเปิดและปิดองค์ประกอบอย่างใดอย่างหนึ่งของการติดตั้ง เป็นต้น เกิดความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าอย่างรวดเร็ว

ทุกอย่าง ตัวรับพลังงานไฟฟ้า ได้รับการออกแบบให้ทำงานที่แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด การเบี่ยงเบนของแรงดันไฟฟ้าจากแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อยที่ขั้วทำให้การทำงานของเครื่องรับไฟฟ้าเสื่อมสภาพ

การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติหลักของหลอดไส้ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วของพวกเขาในรูปที่ 1.

ข้าว. 1. ลักษณะของหลอดไส้: 1 - ฟลักซ์การส่องสว่าง 2 - ฟลักซ์การส่องสว่าง 3 - อายุการใช้งาน (ตัวเลขบนเส้นโค้ง 1 และ 2)

เส้นโค้งที่แสดงแสดงให้เห็นถึงอิทธิพลอย่างมากของแรงดันไฟฟ้าต่อประสิทธิภาพของหลอดไส้ ตัวอย่างเช่น แรงดันไฟฟ้าที่ลดลง 5% สอดคล้องกับฟลักซ์การส่องสว่างที่ลดลง 18% และแรงดันไฟฟ้าที่ลดลง 10% ทำให้ฟลักซ์การส่องสว่างของหลอดไฟลดลงมากกว่า 30%

การลดลงของฟลักซ์การส่องสว่างของหลอดไฟทำให้การส่องสว่างของสถานที่ทำงานลดลง อันเป็นผลให้ผลิตภาพแรงงานลดลงและตัวบ่งชี้คุณภาพแย่ลง

แสงสว่างในที่ทำงาน ทางเดิน ถนน ฯลฯ ไม่เพียงพอ ทำให้เกิดอุบัติเหตุกับประชาชนเพิ่มมากขึ้น แรงดันตกทำให้ประสิทธิภาพของหลอดไส้ลดลง การลดแรงดันไฟฟ้าลง 10% จะลดประสิทธิภาพการส่องสว่างของหลอดไฟ (lm / m / W) ลง 20%

การเพิ่มแรงดันไฟหลักทำให้ประสิทธิภาพของหลอดไฟเพิ่มขึ้นแต่การเพิ่มแรงดันไฟฟ้าทำให้อายุการใช้งานของหลอดไฟลดลงอย่างรวดเร็ว ด้วยแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น 5% อายุการใช้งานของหลอดไส้จะลดลงครึ่งหนึ่งและเพิ่มขึ้น 10% - มากกว่า 3 เท่า

หลอดฟลูออเรสเซนต์มีความไวต่อความผันผวนของแรงดันไฟหลักน้อยกว่า การเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้า 1% จะทำให้ฟลักซ์ส่องสว่างของหลอดไฟเปลี่ยนแปลงโดยเฉลี่ย 1.25%

ในอุปกรณ์ทำความร้อนในครัวเรือน (กระเบื้อง เตารีด ฯลฯ) องค์ประกอบความร้อนประกอบด้วยตัวต้านทานแบบแอคทีฟ พลังงานที่ได้รับขึ้นอยู่กับแรงดันไฟหลักแสดงโดยสมการ

P = I2R = U2/R

แสดงให้เห็นว่าการลดลงของแรงดันไฟหลักทำให้พลังงานที่จ่ายจากอุปกรณ์ทำความร้อนลดลงอย่างรวดเร็ว หลังนำไปสู่การเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในเวลาการทำงานของอุปกรณ์และการใช้ไฟฟ้ามากเกินไปสำหรับการปรุงอาหาร ฯลฯ

คุณสมบัติของเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนอื่น ๆ ทั้งหมดขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายด้วย เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วของมอเตอร์ไฟฟ้าเปลี่ยนแปลง แรงบิด การใช้พลังงาน และอายุการใช้งานของฉนวนที่คดเคี้ยวจะเปลี่ยนไป

แรงบิดของมอเตอร์เหนี่ยวนำเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับขั้วต่อ หากแรงบิดของมอเตอร์ที่แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดคือ 100% ดังนั้นที่แรงดันไฟฟ้า 90% แรงบิดจะเท่ากับ 81% แรงดันไฟตกอย่างรุนแรงอาจทำให้มอเตอร์หยุดทำงานหรือสตาร์ทไม่ติด ทำให้เครื่องจักรขับเคลื่อนด้วยสภาพการสตาร์ทที่ยากลำบาก (รอก เครื่องบด เครื่องบด ฯลฯ)ไม่เพียงพอ (แรงบิดของมอเตอร์ไฟฟ้าอาจทำให้เกิดข้อบกพร่องของผลิตภัณฑ์ ความเสียหายต่อผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูป ฯลฯ)

การพึ่งพาอาศัยกันของการเปลี่ยนแปลงพลังงานที่ใช้โดยมอเตอร์ไฟฟ้ากับแรงดันไฟฟ้าในระหว่างโหมดการทำงานแบบอยู่กับที่ของระบบเรียกว่าลักษณะคงที่ของโหลดไฟฟ้าของผู้บริโภค

เมื่อแรงดันไฟฟ้าลดลง พลังงานที่ใช้งานโดยมอเตอร์ไฟฟ้าจะลดลงเนื่องจากการลดลงของแรงบิดและที่เกี่ยวข้อง การเลื่อนหลุดที่เพิ่มขึ้น.

การลื่นไถลที่เพิ่มขึ้นนำไปสู่การสูญเสียพลังงานที่เพิ่มขึ้นในมอเตอร์ เมื่อแรงดึงเพิ่มขึ้น การลื่นไถลจะลดลงและกำลังที่ต้องใช้ในการขับเคลื่อนกลไกจะเพิ่มขึ้น การสูญเสียพลังงานที่ใช้งานอยู่ในมอเตอร์ไฟฟ้าจะลดลง

การวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าโหลดตัวต้านทานจากมอเตอร์ไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยเมื่อแรงดันไฟฟ้าเปลี่ยนแปลง ซึ่งสอดคล้องกับโหมดการทำงานปกติของระบบ ดังนั้นจึงสันนิษฐานได้ว่ามีค่าคงที่

การเปลี่ยนแปลงของโหลดรีแอกทีฟของมอเตอร์ไฟฟ้าจากแรงดันไฟฟ้าขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของพลังงานแม่เหล็กรีแอกทีฟและการกระจายพลังงานรีแอกทีฟของมอเตอร์ แรงแม่เหล็กที่เกิดปฏิกิริยาจะแปรผันตามสัดส่วนโดยประมาณกับกำลังที่สี่ของแรงดันไฟฟ้า การกระจายพลังงานปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับกระแสของมอเตอร์ไฟฟ้า แปรผกผันกับกำลังสองของแรงดันไฟฟ้าโดยประมาณ

เมื่อแรงดันไฟฟ้าลดลงเมื่อเทียบกับค่าเล็กน้อย (ถึงค่าหนึ่ง) โหลดปฏิกิริยาของมอเตอร์ไฟฟ้าจะลดลงเสมอสิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าพลังแม่เหล็กรีแอกทีฟซึ่งมีมากถึง 70% ของพลังงานรีแอกทีฟทั้งหมดที่ใช้โดยมอเตอร์ไฟฟ้า จะลดลงเร็วกว่าพลังงานรีแอกทีฟการกระจายตัวที่เพิ่มขึ้น

การพึ่งพาการใช้พลังงานรีแอคทีฟกับแรงดันไฟฟ้าเครือข่ายสำหรับผู้ใช้บางรายจะแสดงในรูปที่ 2. เส้นโค้งเหล่านี้เป็นลักษณะคงที่ของโหลดไฟฟ้าของผู้บริโภคโดยรวม นั่นคือ โดยคำนึงถึงอิทธิพลของหม้อแปลง แสง ฯลฯ เหนือพวกเขา

ข้าว. 2. ลักษณะคงที่ของโหลดไฟฟ้า: 1 — โรงงานกระดาษ, cosφ = 0.92, 2 — โรงงานโลหะ, cosφ = 0.93, 3 — โรงงานสิ่งทอ, cosφ = 0.77

โรงกระดาษโค้ง 1 ชันมาก ยิ่งภาระของมอเตอร์ต่ำลงและตัวประกอบกำลังของมอเตอร์จะยิ่งสูงขึ้นที่แรงดันไฟฟ้าปกติ เส้นโค้งของการพึ่งพาพลังงานรีแอกทีฟที่ใช้กับแรงดันไฟหลักก็จะยิ่งชันขึ้น การลดแรงดันไฟฟ้าระยะยาวลง 10% ที่ขั้วของมอเตอร์ไฟฟ้าเมื่อโหลดเต็มที่ เนื่องจากอุณหภูมิของขดลวดที่สูงขึ้น จนกว่าฉนวนของมอเตอร์จะสึกหรอเร็วกว่าที่แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดประมาณสองเท่า