ข้อดีและข้อเสียของมอเตอร์แรงดันสูงเมื่อเปรียบเทียบกับมอเตอร์แรงดันต่ำ

มอเตอร์แรงดันสูง

โดยทั่วไปเชื่อกันว่ามอเตอร์ที่มีแรงดันไฟฟ้าจ่าย 3KV~10KV เรียกว่า...มอเตอร์แรงดันสูงมอเตอร์ 6300V และ 10000V เป็นที่นิยมใช้กันทั่วไป กำลังของมอเตอร์แปรผันตรงกับผลคูณของแรงดันและกระแส ดังนั้นเมื่อกำลังของมอเตอร์แรงดันต่ำเพิ่มขึ้นถึงระดับหนึ่ง (เช่น 300KW/380V) กระแสพิกัดจะสูงมาก การสูญเสียในสายจะเพิ่มขึ้นเป็นกำลังสองตามการเพิ่มขึ้นของกระแส (I^2*r) พื้นที่หน้าตัดของสายไฟจะต้องมีขนาดใหญ่มาก ดังนั้นความสามารถในการรับน้ำหนักที่อนุญาตของสายเคเบิลจึงมีจำกัด และต้นทุนก็สูงเกินไป ในขณะนี้ จึงจำเป็นต้องเพิ่มแรงดันใช้งานพิกัดเพื่อให้ได้กำลังเอาต์พุตสูงขึ้น

มอเตอร์แรงดันต่ำ

มอเตอร์แรงดันต่ำ หมายถึงมอเตอร์ที่มีแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับต่ำกว่า 1000 โวลต์ โดยทั่วไปหมายถึงมอเตอร์ AC 380 โวลต์, 440 โวลต์ หรือ 660 โวลต์ และระดับอื่นๆมอเตอร์อะซิงโครนัสในความเป็นจริงแล้วมีการใช้งานน้อยกว่า มอเตอร์แรงดันต่ำแบ่งออกเป็นสองประเภท คือ มอเตอร์อะซิงโครนัสกระแสสลับ และ มอเตอร์กระแสตรง

ข้อดีและข้อเสียของมอเตอร์ไฟฟ้าแรงสูงเมื่อเปรียบเทียบกับมอเตอร์ไฟฟ้าแรงต่ำ

(1) ข้อดี
(1) สามารถสร้างกำลังได้มากถึงหลายพันหรือหลายหมื่นกิโลวัตต์ นี่เป็นเพราะว่าที่กำลังเอาต์พุตเท่ากัน กระแสไฟฟ้าของมอเตอร์แรงดันสูงสามารถน้อยกว่ามอเตอร์แรงดันต่ำมาก (โดยพื้นฐานแล้วเป็นสัดส่วนผกผันกับแรงดันไฟฟ้า) ตัวอย่างเช่น มอเตอร์ 4 ขั้ว 500 กิโลวัตต์ กระแสไฟฟ้าพิกัด แรงดันไฟฟ้าพิกัด 380 โวลต์ ประมาณ 900 แอมป์ ในขณะที่แรงดันไฟฟ้าพิกัด 10 กิโลโวลต์ เพียงประมาณ 30 แอมป์ ดังนั้นขดลวดของมอเตอร์แรงดันสูงจึงสามารถใช้ลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าได้ ส่งผลให้การสูญเสียทองแดงของสเตเตอร์ของมอเตอร์แรงดันสูงจะน้อยกว่าของมอเตอร์แรงดันต่ำ สำหรับมอเตอร์กำลังสูง การใช้ไฟฟ้าแรงดันต่ำ แต่เนื่องจากต้องใช้ลวดที่หนาขึ้นและพื้นที่ร่องสเตเตอร์ขนาดใหญ่ ทำให้เส้นผ่านศูนย์กลางแกนสเตเตอร์ต้องทำงานหนักมาก ขนาดโดยรวมของมอเตอร์จึงจะใหญ่มากเช่นกัน
② สำหรับมอเตอร์ที่มีกำลังสูงกว่า มอเตอร์แรงดันสูงที่ใช้ในอุปกรณ์จ่ายไฟและกระจายไฟฟ้าจะมีการลงทุนโดยรวมน้อยกว่ามอเตอร์แรงดันต่ำ และการสูญเสียในสายส่งก็น้อย สามารถประหยัดพลังงานได้ในระดับหนึ่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มอเตอร์แรงดันสูง 10kV สามารถใช้ไฟจากเครือข่ายโดยตรงได้ (ไฟฟ้าแรงดันสูงที่จ่ายให้กับผู้ใช้ในประเทศจีนโดยทั่วไปคือ 10kV) ทำให้การลงทุนในอุปกรณ์ไฟฟ้า (ส่วนใหญ่คือหม้อแปลง) น้อยลง การใช้งานง่ายขึ้น และอัตราการเสียก็น้อยลง

(2) ข้อเสีย
① ค่าใช้จ่ายในการพันขดลวดค่อนข้างสูง (ส่วนใหญ่เกิดจากฉนวน) และค่าใช้จ่ายของวัสดุฉนวนที่เกี่ยวข้องก็จะสูงขึ้นด้วย
(ii) กระบวนการบำบัดฉนวนมีความซับซ้อนมากขึ้น และค่าแรงก็สูงขึ้น
③ ข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมสำหรับการใช้งานนั้นเข้มงวดกว่าข้อกำหนดสำหรับมอเตอร์แรงดันต่ำมาก
การเปรียบเทียบความแตกต่างระหว่างมอเตอร์แรงดันต่ำและมอเตอร์แรงดันสูง

ความแตกต่างหลักในโครงสร้าง

ประการแรก วัสดุฉนวนของขดลวดมีความแตกต่างกัน มอเตอร์แรงดันต่ำส่วนใหญ่ใช้ลวดเคลือบหรือฉนวนแบบง่ายอื่นๆ เช่น กระดาษคอมโพสิต ในขณะที่มอเตอร์แรงดันสูงมักใช้ฉนวนที่มีโครงสร้างหลายชั้น เช่น เทปไมกาผง ซึ่งมีโครงสร้างซับซ้อนกว่าและทนต่อแรงดันได้สูงกว่า

ประการที่สอง ความแตกต่างในโครงสร้างการระบายความร้อน มอเตอร์แรงดันต่ำส่วนใหญ่ใช้พัดลมแบบแกนร่วมเป่าลมโดยตรงเพื่อระบายความร้อน ในขณะที่มอเตอร์แรงดันสูงส่วนใหญ่จะมีหม้อน้ำแบบแยกอิสระ โดยปกติจะมีพัดลมสองชนิด คือ พัดลมหมุนเวียนภายในหนึ่งชุด และพัดลมหมุนเวียนภายนอกหนึ่งชุด พัดลมทั้งสองชุดทำงานพร้อมกัน ความร้อนที่ถ่ายเทบนหม้อน้ำจะถูกระบายออกไปภายนอกมอเตอร์

ประการที่สาม โครงสร้างของตลับลูกปืนแตกต่างกัน มอเตอร์แรงดันต่ำมักจะมีตลับลูกปืนชุดหนึ่งอยู่ด้านหน้าและด้านหลัง ในขณะที่มอเตอร์แรงดันสูง เนื่องจากรับภาระหนัก จึงมักจะมีตลับลูกปืนสองชุดอยู่ที่ปลายแกน และจำนวนตลับลูกปืนที่ปลายด้านที่ไม่ใช่แกนจะถูกกำหนดตามสถานการณ์การรับภาระ โดยเฉพาะอย่างยิ่งมอเตอร์ขนาดใหญ่จะใช้ตลับลูกปืนแบบเลื่อน

การเปรียบเทียบการทำงานและต้นทุนของมอเตอร์

1. ยิ่งระดับแรงดันไฟฟ้าสูงเท่าไร กำลังมอเตอร์ก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

2. ยิ่งระดับแรงดันไฟฟ้าสูงเท่าไร ต้นทุนการติดตั้งก็ยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น แม้ว่าแรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้น แต่กระแสไฟฟ้าจะลดลง และสามารถเลือกขนาดหน้าตัดของสายไฟและสายเคเบิลให้เล็ลงได้ แต่ความต้องการใช้เบรกเกอร์วงจรไฟฟ้าแรงสูง หม้อแปลง สวิตช์เกียร์ และอุปกรณ์อื่นๆ ก็ยังคงเพิ่มขึ้น ทำให้ต้นทุนการลงทุนเริ่มต้นสูงขึ้น ดังนั้นธุรกิจขนาดเล็กในการก่อสร้างใหม่จึงมักนิยมใช้อุปกรณ์แรงดันต่ำ

3. ยิ่งระดับแรงดันไฟฟ้าสูง ต้นทุนการดำเนินงานโดยรวมก็จะยิ่งต่ำลง กระแสไฟฟ้าที่น้อยลงจะช่วยลดการสูญเสียพลังงาน ซึ่งในระยะยาวแล้วเหมาะสมอย่างยิ่ง และผลสะสมของการประหยัดพลังงานนั้นน่าทึ่งมาก ดังนั้นองค์กรขนาดใหญ่หลายแห่งจึงเปลี่ยนจากมอเตอร์แรงดันต่ำไปเป็นมอเตอร์แรงดันสูงในการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยี

4. ยิ่งระดับแรงดันไฟฟ้าสูงเท่าไร ก็ยิ่งใช้พื้นที่มากขึ้นเท่านั้น เนื่องจากมีตู้ควบคุมแรงดันสูงและอุปกรณ์อื่นๆ อยู่ภายใน

5. ยิ่งระดับแรงดันไฟฟ้าสูง มอเตอร์ก็จะสตาร์ทได้ง่ายขึ้น แรงบิดเริ่มต้นก็จะเพิ่มขึ้น การสตาร์ทและการควบคุมก็จะง่ายขึ้น

6. ยิ่งระดับแรงดันไฟฟ้าสูงเท่าไร การจัดการบำรุงรักษาก็ยิ่งซับซ้อนมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นธุรกิจขนาดเล็กจึงนิยมใช้มอเตอร์แรงดันต่ำ ในขณะที่องค์กรขนาดใหญ่นิยมใช้มอเตอร์แรงดันสูง