Высоковольтные и низковольтные двигатели: принципы и применение

Высоковольтные двигатели (номинальное напряжение ≥ 1000 В переменного тока) и низковольтные двигатели (номинальное напряжение < 1000 В переменного тока) являются основными компонентами промышленных энергосистем, различающимися принципами конструкции и областью применения. Высоковольтные двигатели снижают потери при передаче за счет повышения напряжения и снижения рабочего тока по формуле P = √3 × U × I × cosφ. Для обеспечения надежности обмотки этих двигателей требуется многослойная микалентная изоляция и вакуумная пропитка под давлением, а также принудительное воздушное или водяное охлаждение (IC616 или IC81W) для управления повышением температуры.

Низковольтные двигатели работают при стандартном напряжении 380 В/480 В и используют электромагнитную индукцию. Они используют изоляцию из полиэфирной/эпоксидной смолы (класс F, термостойкость 155 °C) и рассеивают тепло посредством самовентиляций (IC411) или ребер корпуса, что обеспечивает более компактную конструкцию.

Высоковольтные двигатели обычно работают при напряжении 6 кВ/10 кВ и имеют диапазон мощности от 200 кВт до 100 МВт. Они снижают потери в линии более чем на 80%, но требуют высоковольтных инверторов и требуют более высоких затрат на обслуживание. Низковольтные двигатели мощностью от 0,75 до 2000 кВт сталкиваются с проблемами потерь при передаче на большие расстояния, но обеспечивают прямое управление низковольтным инвертором и простоту обслуживания.

Высоковольтные двигатели используют изоляцию класса H (температурная стойкость 180 °C) и антикоронное покрытие, в то время как низковольтные двигатели используют изоляцию класса F из эмалированного провода и полиэфирной пленки.

Высоковольтные двигатели используются в системах передачи электроэнергии большой мощности на большие расстояния, например, на тепловых электростанциях (дымососы), сталелитейных заводах (приводы прокатных станов), нефтеперерабатывающих заводах (компрессоры) и в системах вентиляции метрополитена. Они идеально подходят для применений, требующих непрерывной и высоконадежной работы, особенно в химической и энергетической промышленности.

Низковольтные двигатели используются в станках, тяговых лифтах, конвейерах пищевой промышленности и приводах электромобилей. Они экономичны для применений мощностью до 500 кВт, обеспечивая высокую мобильность или точное регулирование скорости.

При потребляемой мощности ≥500 кВт или дальности передачи более 500 метров предпочтительны высоковольтные двигатели, однако необходимо учитывать затраты на изоляцию и инвестиции в инвертор. При мощности менее 500 кВт и более коротких расстояниях передачи низковольтные двигатели обеспечивают преимущества в плане потерь в кабеле и экономии пространства.

Технологические тенденции показывают, что высоковольтные двигатели становятся более интеллектуальными (со встроенными датчиками для предиктивного обслуживания) и эффективными (например, синхронные двигатели с постоянными магнитами IE5, обеспечивающие 30% экономии энергии). Низковольтные двигатели ориентированы на интеграцию (например, встроенные двигатели с регулируемой частотой) и облегченную конструкцию (например, корпус из алюминиевого сплава).

Высоковольтные двигатели подвержены повреждению изоляции во влажной среде (влажность >85%), что требует тщательного контроля. Низковольтным двигателям следует избегать длительной работы на низких частотах во избежание перегрева и перегорания обмоток. Соответствие уровня напряжения эксплуатационным потребностям позволяет оптимизировать энергоэффективность (высоковольтные решения экономят 15–30% электроэнергии), снижая общую стоимость жизненного цикла.

Добро пожаловать на наш сайт, чтобы заказать высоковольтные и низковольтные двигатели! Наши двигатели разработаны для эффективности, надежности и долговечности. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше о наших решениях и о том, как они могут улучшить работу вашего бизнеса.