對于交流電機,額定電壓在1000V及以上的為高壓電機;低于1000V的為低壓電機(有些資料中的界限是1140V)。對于直流電機,額定電壓在1500V及以上的為高壓電機;低于1500V的為低壓電機。那么,高壓電機和低壓電機相比有哪些優(yōu)缺點(diǎn):
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;電機的絕緣和耐壓也不一樣,電機繞組的導線(xiàn)也一樣,同樣功率的電機,高電壓的電機導線(xiàn)比低電壓的要少,使用的電纜也不一樣。
結構上主要區別
第一、線(xiàn)圈的絕緣材料有所區別,低壓電機,線(xiàn)圈主要采用漆包線(xiàn)或其他簡(jiǎn)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、散熱結構上的區別,低壓電機主要采用同軸風(fēng)扇直吹散熱,高壓電機大多數帶有獨立的散熱器,通常有兩種風(fēng)扇,一組內循環(huán)風(fēng)扇,一組外循環(huán)風(fēng)扇,兩組風(fēng)扇同時(shí)運轉,在散熱器上進(jìn)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(dòng)機通常前后各有一組軸承,而高壓電動(dòng)機因為負載較重,通常軸伸端會(huì )有兩組軸承,非軸伸端的軸承數量根據負載情況而定,而特別大型的電動(dòng)機會(huì )采用滑動(dòng)軸承。
優(yōu)點(diǎn)
(1)高壓電機可以做得功率很大,可達到幾千甚至幾萬(wàn)千瓦。這是因為,在同樣的輸出功率時(shí),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(guān)系),例如500kW、4極電機的額定電流,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。所以高壓電機繞組可用較小的線(xiàn)徑。由此,高壓電機的定子銅損耗也會(huì )比低壓電機少。對于較大功率的電機,使用低壓電時(shí),則因需要較粗的導線(xiàn)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(gè)體積也會(huì )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(xiàn)路損耗小,可節省一定的耗電量。特別是10kV的高壓電機,可直接使用網(wǎng)絡(luò )電源(我國提供給用戶(hù)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(huì )更少,使用也較簡(jiǎn)便,故障率也會(huì )較少。
缺點(diǎn)
(1)繞組的成本相對較高(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)費用較多。
(3)對使用環(huán)境的要求比低壓電機要嚴格很多。