عواملی برای استفاده از موتور الکتریکی با ولتاژ پایین یا متوسط
موتورهای ولتاژ پایین اغلب به دلیل آشنایی با محصولات و خدمات موجود و همچنین هزینه کمتر قطعات جداگانه، انتخابی ارجح هستند. با این حال، با افزایش اسب بخار (اسب بخار)، حرکت به یک موتور ولتاژ متوسط می تواند مزایایی داشته باشد. موتورهای ولتاژ پایین معمولاً تا 1000 اسب بخار قدرت دارند در حالی که موتورهای ولتاژ متوسط می توانند 250 اسب بخار و بالاتر را پوشش دهند.
علاوه بر این، در کاربردهای ویژه درایو فرکانس متغیر (VFD)، موتورهای ولتاژ پایین می توانند تا 5000 اسب بخار یا حتی بیش از آن بروند. این رتبه‌بندی بالا ترجیحاً بالاتر از حد ولتاژ پایین 600 ولت از انجمن ملی تولیدکنندگان برق (NEMA) است، اما همچنان تحت محدودیت ولتاژ پایین 1000 ولت کمیسیون بین‌المللی الکتروتکنیکی (IEC) است.
دانستن زمان انتخاب موتور مناسب برای یک برنامه می تواند در زمان، فضا و هزینه کاربران صرفه جویی کند. در اینجا مواردی وجود دارد که هنگام انتخاب بین موتورهای الکتریکی با ولتاژ پایین و متوسط باید در نظر بگیرید.
کابل کشی
در موتورهای ولتاژ پایین، با افزایش برد اسب بخار، اندازه کابل کشی برای کنترل افزایش آمپر افزایش می یابد. با توجه به اینکه هادی ها جزء مسی هستند، این افزایش گیج سیم می تواند هزینه بیشتری را به خصوص در کابل کشی طولانی تر در یک تاسیسات بزرگ یا در فاصله طولانی تا یک ایستگاه پمپاژ از راه دور افزایش دهد. این افزایش قطر شعاع چرخش را بزرگ‌تر می‌کند که دشواری در ایجاد اتصالات درون جعبه‌های ترمینال را افزایش می‌دهد. این می تواند زمان بر باشد و در هنگام راه اندازی اولیه موتور، خطر بیشتری را برای خدمه تعمیر و نگهداری ایجاد کند.
جریان کمتر در موتورهای ولتاژ متوسط امکان کابل‌های کوچکتر (سرنخ‌ها) را حتی در اسب بخار بالاتر می‌دهد. استفاده از سرنخ‌های گیج کوچکتر، هزینه هر فوت را برای اتصالات راه دور به ایستگاه‌های پمپاژ از راه دور کاهش می‌دهد. همچنین، در طول مراحل اتصال موتور، سیم‌های گیج کوچک کار کردن با آنها و اتصال آنها به جعبه ترمینال موتور آسان‌تر است. این می تواند زمان خدمه تعمیر و نگهداری را در برقراری اتصالات کاهش دهد و خطر آسیب به کابل ها را کاهش دهد.
هزینه مس به عنوان یک کالا و تفاوت در ضخامت سرب های اندازه گیری شده برای ماشین های ولتاژ پایین در مقابل ماشین های ولتاژ متوسط می تواند آنقدر زیاد باشد که این می تواند عامل تعیین کننده اولیه در مورد خدمات ولتاژی باشد. هزینه بالاتر تجهیزات ولتاژ متوسط را می توان به راحتی در برنامه هایی با کابل های طولانی از توزیع جبران کرد.
اندازه
هنگامی که فضا مورد توجه است، باید بیشتر از اندازه موتور به عنوان انتخاب بین یک موتور با ولتاژ پایین یا متوسط که بر اجزای کل سیستم تأثیر دارد، بررسی شود.
زمانی که کاربردهای سرعت متغیر در انتخاب موتور نقش داشته باشند، درایوهای ولتاژ پایین کوچکتر از درایوهای ولتاژ متوسط هستند. با این حال، بالای 1000 اسب بخار، این نسبت شروع به تغییر می کند و اندازه درایو ممکن است قابل مقایسه یا حتی کوچکتر باشد. موتورهای ولتاژ متوسط به دلیل آمپر کمتر، استفاده از دنده سوئیچ سمت منبع تغذیه، ترانسفورماتور تغذیه و کنترل های کوچکتر را نیز امکان پذیر می کنند.
سیم پیچ
برای جلوگیری از اتصال کوتاه و حفظ طول عمر سیم پیچ های ولتاژ متوسط، آنها معمولاً با استفاده از یک سیستم عایق زخم تولید می شوند. سیستم عایق با استفاده از یک سیستم آغشته به فشار خلاء (VPI) مهر و موم می شود که برای محافظت در برابر آلودگی، فضای خالی سیم پیچ ها را پر می کند. سیم‌پیچ‌ها خارج از هسته استاتور سازماندهی می‌شوند تا از فاصله ایده‌آل چرخش‌ها اطمینان حاصل کنند، که به جریان هوا در اطراف سیم‌پیچ‌ها برای بهبود انتقال حرارت اجازه می‌دهد. این یک فرآیند کار فشرده‌تر است، اما برای سختی‌های تکانه‌های ولتاژ یک سیستم ولتاژ متوسط مناسب است. علاوه بر این، به دلیل کوچکتر بودن هادی های استفاده شده در سیم پیچ ها، امکان چرخش بیشتر وجود دارد، بنابراین انعطاف پذیری بیشتری در طراحی الکتریکی وجود دارد و دستیابی به ویژگی های عملکردی خاص را ممکن می سازد.
در سیم‌پیچ‌های موتورهای ولتاژ پایین با هادی‌های قطر بزرگ‌تر، محدودیت‌های بیشتری برای طراحی الکتریکی وجود دارد، اما نیاز کمتری به سیم‌پیچ‌های دقیق مرتب شده مورد نیاز برای تحمل ولتاژ متوسط وجود دارد. به همین دلیل، ماشین‌های ولتاژ پایین می‌توانند از طرح‌های تصادفی و مقرون‌به‌صرفه‌تر با لاک زدن و پخت کامل در لاک استفاده کنند که اغلب با آغشته‌سازی خلاء سیم‌پیچ همراه است تا اطمینان حاصل شود که مواد عایق تمام فضاهای خالی را پر می‌کند. . نتیجه یک سیستم عایق ولتاژ پایین است که قادر است از استانداردهای صنعتی برای طول عمر فراتر رود و در عین حال به ویژگی های عملکردی لازم برای طیف گسترده ای از کاربردها دست یابد.
مانند همه سؤالات خوب، انتخاب یک موتور با ولتاژ پایین یا متوسط برای یک سیستم پمپ، پاسخ آسانی ندارد. چندین فاکتور برای سنجش وجود دارد، از جمله مشخصات محل و نصب که بر روی بهترین سرویس ولتاژ برای یک پروژه خاص تأثیر می گذارد. هنگام انتخاب یک موتور برای یک برنامه کاربردی، ارزیابی این سه عامل باید بهترین موتور همه جانبه را برای تاسیسات ارائه دهد.
وین پاسکال متخصص بازار محصول با شرکت ABB، در بخش ماشین آلات و ژنراتورهای بزرگ است. برای اطلاعات بیشتر به abb.com مراجعه کنید.
توسط وین پاسکال
ABB
www.pumpsandsystems.com