高壓電機(jī)與低壓電機(jī)相比的優(yōu)缺點(diǎn)
高低壓電機(jī)在不同的生產(chǎn)環(huán)境中會(huì)根據(jù)其不同的性能及特點(diǎn)選擇不同的類型,來(lái)達(dá)到最高的速度和效益。
低壓電機(jī)是指額定電壓低于1000V的電機(jī),高于等于1000V的是高壓電機(jī)。
額定電壓不一樣,啟動(dòng)和工作電流不一樣,電壓越高,電流越小;電機(jī)的絕緣和耐壓也不一樣,電機(jī)繞組的導(dǎo)線也一樣,同樣功率的電機(jī),高電壓的電機(jī)導(dǎo)線比低電壓的要少,使用的電纜也不一樣。
高壓電機(jī)和低壓電機(jī)都有各自的優(yōu)點(diǎn)以及缺點(diǎn),那它們各自的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)體現(xiàn)在哪些方面呢?
高壓電動(dòng)機(jī)
一般認(rèn)為,由3KV~10KV供電電壓的電動(dòng)機(jī)叫高壓電動(dòng)機(jī)。常用的是6300V和10000V電動(dòng)機(jī)。電機(jī)功率與電壓和電流的乘積成正比,因此低壓電機(jī)的功率增大到一定程度(如300KW/380V),額定電流會(huì)很大,線損會(huì)以與電流成平方關(guān)系增加(I^2*r),導(dǎo)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(guò)高。這時(shí)就需要通過(guò)提高額定工作電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)大功率輸出。
低壓電動(dòng)機(jī)
低壓電動(dòng)機(jī)指交流電壓1000V以下的電動(dòng)機(jī),一般指交流380V電動(dòng)機(jī),440V或者660V等幾個(gè)等級(jí)的異步電動(dòng)機(jī)實(shí)際使用的都比較少。低壓電機(jī)分交流異步電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)兩種。
異步電動(dòng)機(jī)是相對(duì)于同步電動(dòng)機(jī)而言的,同步電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式n0=60f/p,f為電源頻率,P為電機(jī)的極對(duì)數(shù),一般電機(jī)實(shí)際的轉(zhuǎn)速低于同步轉(zhuǎn)速,被稱為異步電動(dòng)機(jī),也就是說(shuō)他們之間存在差值,不同步,即異步。
高壓電機(jī)與低壓電機(jī)相比的優(yōu)缺點(diǎn)
(1)優(yōu)點(diǎn)
①可以做得功率很大,最大可達(dá)到幾千甚至幾萬(wàn)千瓦。這是因?yàn)椋谕瑯拥妮敵龉β蕰r(shí),高壓電機(jī)的電流可比低壓電機(jī)小很多(基本上是與電壓成反比關(guān)系),例如500kW、4極電機(jī)的額定電流,額定電壓為380V時(shí)為900A左右,而額定電壓為10kV時(shí)只有30A左右。所以高壓電機(jī)繞組可用較小的線徑。由此,高壓電機(jī)的定子銅損耗也會(huì)比低壓電機(jī)少。對(duì)于較大功率的電機(jī),使用低壓電時(shí),則因需要較粗的導(dǎo)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(jī)整個(gè)體積也會(huì)很大。
②對(duì)于較大容量的電機(jī),高壓電機(jī)所用電源和配電設(shè)備比低壓電機(jī)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(jī),可直接使用網(wǎng)絡(luò)電源(我國(guó)提供給用戶的高壓電一般都是10kV),這樣在電源設(shè)備(主要是變壓器)上的投資會(huì)更少,使用也較簡(jiǎn)便,故障率也會(huì)較少。
(2)缺點(diǎn)
①繞組的成本相對(duì)較高(主要是由絕緣造成的),相關(guān)的絕緣材料成本也會(huì)較高。
②絕緣處理工藝較難,工時(shí)費(fèi)用較多。
③對(duì)使用環(huán)境的要求比低壓電機(jī)要嚴(yán)格很多。
低壓電動(dòng)機(jī)與高壓電動(dòng)機(jī)的區(qū)別比較
在結(jié)構(gòu)上主要區(qū)別
第一、線圈的絕緣材料有所區(qū)別,低壓電機(jī),線圈主要采用漆包線或其他簡(jiǎn)單的絕緣,如復(fù)合紙,高壓電機(jī)的絕緣通常采用多層結(jié)構(gòu),如粉云母帶,結(jié)構(gòu)更復(fù)雜,耐壓程度更高。
第二、散熱結(jié)構(gòu)上的區(qū)別,低壓電機(jī)主要采用同軸風(fēng)扇直吹散熱,高壓電機(jī)大多數(shù)帶有獨(dú)立的散熱器,通常有兩種風(fēng)扇,一組內(nèi)循環(huán)風(fēng)扇,一組外循環(huán)風(fēng)扇,兩組風(fēng)扇同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn),在散熱器上進(jìn)行熱交換將熱量排出電機(jī)外面。
第三,軸承結(jié)構(gòu)不同,低壓電動(dòng)機(jī)通常前后各有一組軸承,而高壓電動(dòng)機(jī),因?yàn)樨?fù)載較重,通常軸伸端會(huì)有兩組軸承,非軸伸端的軸承數(shù)量根據(jù)負(fù)載情況而定,而特別大型的電動(dòng)機(jī)會(huì)采用滑動(dòng)軸承。
電機(jī)運(yùn)行及成本的比較
1、電壓等級(jí)越高,電機(jī)容量越大。
2、電壓等級(jí)越高,安裝成本越高;雖然電壓提高電流變小,導(dǎo)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(kāi)關(guān)柜等其它設(shè)備費(fèi)用還是提高了,在初期投入大,所以小企業(yè)在新建時(shí)愿意用低電壓的設(shè)備。
3、電壓等級(jí)越高,總運(yùn)行成本越低;小電流帶來(lái)電能損耗減小,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看是合適的,節(jié)約的電能累計(jì)起來(lái)效果驚人,所以許多大企業(yè)在技術(shù)改造時(shí)將低壓電機(jī)改造為高壓電機(jī)。
4、電壓等級(jí)越高,占用的空間越大;因?yàn)橛懈邏嚎刂乒竦日加谩?
5、電壓等級(jí)越高,電機(jī)的啟動(dòng)等相對(duì)越容易,啟動(dòng)力矩加大,啟動(dòng)、控制相對(duì)簡(jiǎn)單。
6、電壓等級(jí)越高,維護(hù)管理越復(fù)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(jī)。