高低壓電機在不同的生產(chǎn)環(huán)境中會根據(jù)其不同的性能及特點選擇不同的類型,來達到最高的速度和效益。
低壓電機是指額定電壓低于1000V的電機,高于等于1000V的是高壓電機。
額定電壓不一樣,啟動和工作電流不一樣,電壓越高,電流越?。浑姍C的絕緣和耐壓也不一樣,電機繞組的導線也一樣,同樣功率的電機,高電壓的電機導線比低電壓的要少,使用的電纜也不一樣。
高壓電機和低壓電機都有各自的優(yōu)點以及缺點,那它們各自的優(yōu)勢和劣勢體現(xiàn)在哪些方面呢?
高壓電動機
一般認為,由3KV~10KV供電電壓的電動機叫高壓電動機。常用的是6300V和10000V電動機。電機功率與電壓和電流的乘積成正比,因此低壓電機的功率增大到一定程度(如300KW/380V),額定電流會很大,線損會以與電流成平方關系增加(I^2*r),導線的橫截面積就要求很大,于是電纜的允許承受能力受到限制難以做大,而且成本過高。這時就需要通過提高額定工作電壓來實現(xiàn)大功率輸出。
低壓電動機
低壓電動機指交流電壓1000V以下的電動機,一般指交流380V電動機,440V或者660V等幾個等級的異步電動機實際使用的都比較少。低壓電機分交流異步電動機和直流電動機兩種。
異步電動機是相對于同步電動機而言的,同步電機的同步轉(zhuǎn)速的計算公式n0=60f/p,f為電源頻率,P為電機的極對數(shù),一般電機實際的轉(zhuǎn)速低于同步轉(zhuǎn)速,被稱為異步電動機,也就是說他們之間存在差值,不同步,即異步。
(1)優(yōu)點
①可以做得功率很大,最大可達到幾千甚至幾萬千瓦。這是因為,在同樣的輸出功率時,高壓電機的電流可比低壓電機小很多(基本上是與電壓成反比關系),例如500kW、4極電機的額定電流,額定電壓為380V時為900A左右,而額定電壓為10kV時只有30A左右。所以高壓電機繞組可用較小的線徑。由此,高壓電機的定子銅損耗也會比低壓電機少。對于較大功率的電機,使用低壓電時,則因需要較粗的導線而需要很大面積的定子槽,使定子鐵芯直徑做得很大,電機整個體積也會很大。
②對于較大容量的電機,高壓電機所用電源和配電設備比低壓電機的總體投資少,并且線路損耗小,可節(jié)省一定的耗電量。特別是10kV的高壓電機,可直接使用網(wǎng)絡電源(我國提供給用戶的高壓電一般都是10kV),這樣在電源設備(主要是變壓器)上的投資會更少,使用也較簡便,故障率也會較少。
(2)缺點
①繞組的成本相對較高(主要是由絕緣造成的),相關的絕緣材料成本也會較高。
②絕緣處理工藝較難,工時費用較多。
③對使用環(huán)境的要求比低壓電機要嚴格很多。
在結構上主要區(qū)別
第一、線圈的絕緣材料有所區(qū)別,低壓電機,線圈主要采用漆包線或其他簡單的絕緣,如復合紙,高壓電機的絕緣通常采用多層結構,如粉云母帶,結構更復雜,耐壓程度更高。
第二、散熱結構上的區(qū)別,低壓電機主要采用同軸風扇直吹散熱,高壓電機大多數(shù)帶有獨立的散熱器,通常有兩種風扇,一組內(nèi)循環(huán)風扇,一組外循環(huán)風扇,兩組風扇同時運轉(zhuǎn),在散熱器上進行熱交換將熱量排出電機外面。
第三,軸承結構不同,低壓電動機通常前后各有一組軸承,而高壓電動機,因為負載較重,通常軸伸端會有兩組軸承,非軸伸端的軸承數(shù)量根據(jù)負載情況而定,而特別大型的電動機會采用滑動軸承。
電機運行及成本的比較
1、電壓等級越高,電機容量越大。
2、電壓等級越高,安裝成本越高;雖然電壓提高電流變小,導線及電纜截面可以選擇的小些,但需要的高壓斷路器、互感器、開關柜等其它設備費用還是提高了,在初期投入大,所以小企業(yè)在新建時愿意用低電壓的設備。
3、電壓等級越高,總運行成本越低;小電流帶來電能損耗減小,從長遠來看是合適的,節(jié)約的電能累計起來效果驚人,所以許多大企業(yè)在技術改造時將低壓電機改造為高壓電機。
4、電壓等級越高,占用的空間越大;因為有高壓控制柜等占用。
5、電壓等級越高,電機的啟動等相對越容易,啟動力矩加大,啟動、控制相對簡單。
6、電壓等級越高,維護管理越復雜;所以小企業(yè)愿意用低電壓的,大企業(yè)愿意用高壓電機。