Факторы для электродвигателя низкого или среднего напряжения
Низковольтные двигатели часто являются предпочтительным выбором из-за знакомства с продуктами и доступными услугами, а также обычно более низкой стоимости отдельных компонентов. Однако по мере увеличения мощности (л.с.) переход на двигатель среднего напряжения может иметь преимущества. Двигатели низкого напряжения обычно имеют мощность до 1000 л.с., тогда как двигатели среднего напряжения могут достигать мощности 250 л.с. и выше.
Кроме того, в специальных приложениях с частотно-регулируемым приводом (ЧРП) мощность низковольтных двигателей может достигать и даже превышать 5000 л.с. Этот высокий рейтинг предпочтительно выше предела низкого напряжения Национальной ассоциации производителей электрооборудования (NEMA) в 600 вольт, но все еще ниже предела низкого напряжения Международной электротехнической комиссии (IEC) в 1000 вольт.
Знание того, когда выбрать правильный двигатель для приложения, может сэкономить пользователям время, пространство и деньги. Вот некоторые аспекты, которые следует учитывать при выборе между электродвигателями низкого и среднего напряжения.
Прокладка кабеля
В низковольтных двигателях по мере увеличения диапазона мощности размер кабелей увеличивается, чтобы справиться с увеличением силы тока. Поскольку проводники являются медными компонентами, это увеличение сечения провода может увеличить стоимость, особенно при прокладке более длинных кабелей на большом объекте или на большом расстоянии до удаленной насосной станции. Это увеличение диаметра также увеличивает радиус поворота, что усложняет выполнение соединений внутри клеммных коробок. Это может занять много времени и создать дополнительный риск для ремонтной бригады во время первоначальной настройки двигателя.
Меньший ток в двигателях среднего напряжения позволяет использовать кабели (провода) меньшего размера даже при более высокой мощности. Использование проводов меньшего сечения снижает стоимость фута для этих дальних подключений к удаленным насосным станциям. Кроме того, во время процедур подключения двигателя с проводами малого сечения легче работать и подключать их в клеммной коробке двигателя. Это может сократить время, затрачиваемое ремонтной бригадой на выполнение подключений, и снизить риск повреждения кабелей.
Стоимость меди как товара и разница в толщине проводов для низковольтных машин по сравнению со средневольтными машинами может быть настолько велика, что это может быть основным определяющим фактором при выборе рабочего напряжения. Более высокая стоимость оборудования среднего напряжения может быть легко компенсирована в приложениях с длинными кабелями от распределительных сетей.
Размер
Когда пространство является соображением, следует рассматривать не только размер двигателя, но и выбор между двигателем низкого или среднего напряжения, который влияет на компоненты всей системы.
Приводы низкого напряжения меньше, чем приводы среднего напряжения, когда приложения с переменной скоростью играют роль в выборе двигателя. Однако выше 1000 л.с. это соотношение начинает меняться, и размер привода может быть сопоставим или даже меньше. Благодаря меньшему току, двигатели среднего напряжения также позволяют использовать меньшее распределительное устройство со стороны питания, питающий трансформатор и элементы управления.
обмотки
Для предотвращения коротких замыканий и сохранения долговечности обмоток среднего напряжения они обычно изготавливаются с использованием системы изоляции с формованной обмоткой. Система изоляции герметизирована с помощью системы вакуумной пропитки под давлением (VPI), которая заполняет пустоты в катушках для защиты от загрязнения. Катушки организованы вне сердечника статора, чтобы обеспечить идеальное расстояние между витками, что позволяет потоку воздуха вокруг катушек улучшать теплопередачу. Это более трудоемкий процесс, но он хорошо подходит для суровых условий импульсов напряжения в системе среднего напряжения. Кроме того, из-за меньших проводников, используемых в обмотках, есть возможность иметь больше витков, что обеспечивает большую гибкость в электрической схеме, что позволяет достичь определенных рабочих характеристик.
В обмотках низковольтных двигателей с проводниками большего диаметра существует больше ограничений на электрическую конструкцию, но меньше необходимости в катушках точного порядка, необходимых для выдерживания среднего напряжения. Из-за этого в низковольтных машинах можно использовать более экономичную конструкцию с произвольной или кашицеобразной намоткой с тщательным погружением и спеканием в лаке, которая часто сочетается с вакуумной пропиткой обмотки, чтобы изоляционный материал заполнил все пустоты. . Результатом является низковольтная система изоляции, способная превзойти отраслевые стандарты по долговечности при достижении рабочих характеристик, необходимых для широкого спектра применений.
Как и на все хорошие вопросы, на выбор двигателя низкого или среднего напряжения для насосной системы нет простого ответа. Необходимо взвесить несколько факторов, в том числе особенности места и установки, которые будут влиять на то, какое напряжение лучше всего подходит для данного проекта. При выборе двигателя для приложения оценка этих трех факторов должна обеспечить наилучший универсальный двигатель для объекта.
Уэйн Пашалл (Wayne Paschall) — специалист по продуктовому рынку компании ABB Inc. в подразделении крупных машин и генераторов. Для получения дополнительной информации посетите сайт abb.com.
по Уэйн Пашалл
АББ
www.pumpsandsystems.com