Vantagens e desvantagens do motor de alta tensão em comparação com o motor de baixa tensão.

Motor de alta tensão

Geralmente se considera que o motor com tensão de alimentação de 3 kV a 10 kV é chamado demotor de alta tensãoMotores de 6300V e 10000V são comumente usados. A potência do motor é proporcional ao produto da tensão pela corrente, portanto, à medida que a potência de um motor de baixa tensão aumenta (como 300KW/380V), a corrente nominal torna-se muito alta, as perdas na linha aumentam ao quadrado com o aumento da corrente (I²*r), a área da seção transversal do fio precisa ser muito grande, limitando a capacidade de carga do cabo e elevando o custo. Nesses casos, é necessário aumentar a tensão nominal de operação para se obter uma potência de saída elevada.

Motor de baixa tensão

Motor de baixa tensão refere-se a um motor com tensão CA inferior a 1000V, geralmente referindo-se a motores CA de 380V, 440V ou 660V e outros níveis de tensão.motores assíncronosNa verdade, são menos utilizados. Os motores de baixa tensão dividem-se em dois tipos: motores assíncronos de corrente alternada e motores de corrente contínua.

Vantagens e desvantagens dos motores de alta tensão em comparação com os motores de baixa tensão.

(1) Vantagens
(1) Pode ser fabricado com alta potência, até milhares ou mesmo dezenas de milhares de quilowatts. Isso ocorre porque, para a mesma potência de saída, a corrente de um motor de alta tensão pode ser muito menor do que a de um motor de baixa tensão (basicamente inversamente proporcional à tensão). Por exemplo, um motor de 4 polos com 500 kW e corrente nominal de 900 A a uma tensão nominal de 380 V, enquanto a corrente nominal a 10 kV é de apenas cerca de 30 A. Assim, o enrolamento do motor de alta tensão pode ter um diâmetro de fio menor. Como resultado, a perda de cobre no estator de um motor de alta tensão também será menor do que a de um motor de baixa tensão. Para motores de maior potência, utiliza-se eletricidade de baixa tensão, mas devido à necessidade de fios mais grossos e de uma área maior da ranhura do estator, o diâmetro do núcleo do estator precisa realizar muito trabalho, o que resulta em um tamanho total do motor muito maior.
② Para motores de maior capacidade, os motores de alta tensão utilizados nos equipamentos de fornecimento e distribuição de energia exigem um investimento total menor do que os motores de baixa tensão, além de apresentarem perdas na linha reduzidas, o que permite economizar uma certa quantidade de energia. Em particular, os motores de alta tensão de 10 kV podem ser conectados diretamente à rede elétrica (a rede elétrica da China geralmente fornece 10 kV aos consumidores), reduzindo o investimento em equipamentos elétricos (principalmente transformadores), simplificando o uso e diminuindo a taxa de falhas.

(2) Desvantagens
① O custo do enrolamento é relativamente alto (devido principalmente ao isolamento), e o custo dos materiais isolantes relacionados também será maior.
(ii) O processo de tratamento de isolamento é mais difícil e o custo da mão de obra é maior.
③ Os requisitos para o uso do ambiente são muito mais rigorosos do que os para motores de baixa tensão.
Comparação das diferenças entre motores de baixa e alta tensão.

A principal diferença está na estrutura.

Em primeiro lugar, os materiais de isolamento da bobina fazem diferença. Em motores de baixa tensão, a bobina é geralmente feita de fio esmaltado ou outro isolamento simples, como papel composto. Já o isolamento de motores de alta tensão geralmente utiliza uma estrutura multicamadas, como fita de mica em pó, cuja estrutura é mais complexa e possui maior resistência à pressão.

Em segundo lugar, a diferença na estrutura de refrigeração: os motores de baixa tensão utilizam principalmente ventiladores coaxiais que sopram diretamente para dissipar o calor, enquanto os motores de alta tensão geralmente possuem radiadores independentes, normalmente com dois tipos de ventiladores: um conjunto de ventiladores de circulação interna e um conjunto de ventiladores de circulação externa. Quando ambos os conjuntos de ventiladores funcionam simultaneamente, a troca de calor no radiador é dissipada para fora do motor.

Em terceiro lugar, a estrutura dos rolamentos é diferente: os motores de baixa tensão geralmente possuem um conjunto de rolamentos na frente e outro atrás, enquanto os motores de alta tensão, devido à carga pesada, geralmente possuem dois conjuntos de rolamentos na extremidade axial, e o número de rolamentos na extremidade não axial é determinado de acordo com a situação da carga. Motores de grande porte, em particular, utilizam rolamentos de deslizamento.

Comparação do funcionamento e custo do motor

1. Quanto maior o nível de tensão, maior a capacidade do motor.

2. Quanto maior o nível de tensão, maior o custo de instalação; embora o aumento da tensão reduza a corrente e permita a seleção de fios e cabos com seção transversal menor, a necessidade de disjuntores de alta tensão, transformadores, painéis de distribuição e outros equipamentos ainda representa um investimento inicial considerável. Por isso, pequenas empresas em novas construções preferem utilizar equipamentos de baixa tensão.

3. Quanto maior o nível de tensão, menores os custos operacionais totais; correntes baixas reduzem as perdas de energia e, a longo prazo, são vantajosas, com um efeito cumulativo de economia de energia surpreendente. Por isso, muitas grandes empresas estão transformando seus motores de baixa tensão em motores de alta tensão.

4. Quanto maior o nível de tensão, mais espaço é ocupado, devido à presença de painéis de controle de alta tensão e outros componentes.

5. Quanto maior o nível de tensão, mais fácil é dar partida no motor, o torque de partida aumenta e o controle é relativamente simples.

6. Quanto maior o nível de tensão, mais complexa é a gestão da manutenção; portanto, pequenas empresas preferem usar motores de baixa tensão, enquanto grandes empresas preferem usar motores de alta tensão.