Высоковольтный двигатель
Принято считать, что двигатель с напряжением питания 3–10 кВ называетсявысоковольтный двигательВ электродвигателях обычно используются двигатели на 6300 В и 10000 В. Мощность двигателя пропорциональна произведению напряжения и тока, поэтому мощность низковольтного двигателя увеличивается до определенного предела (например, 300 кВт/380 В), номинальный ток становится очень большим, потери в линии увеличиваются пропорционально квадрату тока (I²*r), требуется очень большая площадь поперечного сечения провода, поэтому допустимая несущая способность кабеля ограничена, а стоимость слишком высока. В этом случае необходимо увеличить номинальное рабочее напряжение для достижения высокой выходной мощности.
Низковольтный двигатель
Низковольтный двигатель — это двигатель переменного тока с напряжением ниже 1000 В, обычно это двигатель переменного тока на 380 В, 440 В или 660 В и других уровнях.асинхронные двигателиНа самом деле используются реже. Низковольтные двигатели делятся на два типа: асинхронные двигатели переменного тока и двигатели постоянного тока.
Преимущества и недостатки высоковольтных двигателей по сравнению с низковольтными двигателями
(1) Преимущества
(1) может быть изготовлен с большой мощностью, до тысяч или даже десятков тысяч киловатт. Это связано с тем, что при одинаковой выходной мощности ток высоковольтного двигателя может быть намного меньше, чем у низковольтного двигателя (в основном обратно пропорционален напряжению). Например, для двигателя мощностью 500 кВт с 4 полюсами номинальный ток составляет около 900 А при номинальном напряжении 380 В, тогда как при номинальном напряжении 10 кВ — всего около 30 А. Поэтому обмотка высоковольтного двигателя может иметь меньший диаметр провода. В результате потери меди в статоре высоковольтного двигателя также будут меньше, чем у низковольтного двигателя. Для двигателей большей мощности используется низковольтное электричество, но из-за необходимости более толстых проводов и большой площади канавки статора диаметр сердечника статора выполняет большую работу, и, следовательно, общие габариты двигателя также будут очень большими.
② Для двигателей большей мощности использование высоковольтных двигателей в электроснабжающем и распределительном оборудовании обходится дешевле, чем использование низковольтных двигателей, а потери в линии невелики, что позволяет сэкономить определенное количество электроэнергии. В частности, высоковольтные двигатели на 10 кВ можно напрямую использовать сетевое электроснабжение (в Китае потребителям обычно предоставляется высоковольтная электроэнергия напряжением 10 кВ), что снижает инвестиции в электрооборудование (в основном трансформаторы), упрощает эксплуатацию и снижает вероятность отказов.
(2) Недостатки
① Стоимость обмотки относительно высока (в основном из-за изоляции), и стоимость соответствующих изоляционных материалов также будет выше.
(ii) Процесс обработки теплоизоляции более сложен, и затраты на рабочую силу выше.
③ Требования к условиям эксплуатации значительно строже, чем к низковольтным двигателям.
Сравнение различий между низковольтным и высоковольтным двигателями.
Основное различие в структуре
Во-первых, различаются материалы изоляции катушки: в низковольтных двигателях в основном используется эмалированная проволока или другая простая изоляция, например, композитная бумага; в высоковольтных двигателях обычно используется многослойная изоляция, например, порошковая слюдяная лента, структура которой сложнее и обладает более высокой устойчивостью к давлению.
Во-вторых, разница в конструкции системы охлаждения: в низковольтных двигателях в основном используются коаксиальные вентиляторы, которые напрямую отводят тепло, тогда как в высоковольтных двигателях в большинстве случаев используется независимый радиатор, обычно два типа вентиляторов: один для внутренней циркуляции воздуха, другой для внешней, а также два комплекта вентиляторов, работающих одновременно. При этом тепло, выделяемое через радиатор, отводится наружу, за пределы двигателя.
Во-третьих, конструкция подшипников различается: низковольтные двигатели обычно имеют один комплект подшипников до и один после двигателя, тогда как высоковольтные двигатели, из-за большой нагрузки, обычно имеют два комплекта подшипников на осевом конце, а количество подшипников на неосевом конце определяется в зависимости от нагрузки, и особенно в больших двигателях используются подшипники скольжения.
Сравнение эффективности работы двигателя и его стоимости.
1. Чем выше уровень напряжения, тем больше мощность двигателя.
2. Чем выше уровень напряжения, тем выше стоимость монтажа; хотя с повышением напряжения ток уменьшается, и можно выбирать провода и кабели меньшего сечения, потребность в высоковольтных выключателях, трансформаторах, распределительных устройствах и другом оборудовании все равно возрастает при больших первоначальных инвестициях, поэтому малые предприятия в новом строительстве предпочитают использовать низковольтное оборудование.
3. Чем выше уровень напряжения, тем ниже общие эксплуатационные расходы; малый ток приводит к снижению потерь мощности, что в долгосрочной перспективе является целесообразным, а совокупный эффект экономии электроэнергии поразителен. Поэтому многие крупные предприятия в ходе технологической трансформации перешли на высоковольтные двигатели.
4. Чем выше уровень напряжения, тем больше занимаемой площади, поскольку там находятся шкафы управления высоковольтным оборудованием и другие находящиеся в помещении люди.
5. Чем выше уровень напряжения, тем легче двигатель запускается, тем больше пусковой момент, тем проще запуск и управление.
6. Чем выше уровень напряжения, тем сложнее управление техническим обслуживанием; поэтому малые предприятия предпочитают использовать низковольтные двигатели, а крупные — высоковольтные.
Дата публикации: 12 июня 2024 г.