Wie wählt man zwischen 6kV und 10kV Hochspannungsmotoren? Ein Artikel zum Verständnis des Unterschieds zwischen Isolationsniveau und Startmethode

HochspannungsmotorenBezieht sich in der Regel auf Motoren mit Nennspannungen von 3000 V, 6000 V (6 kV) oder 10000 V (10 kV) und darüber. Im Vergleich zu Niederspannungsmotoren liegt der wesentliche Vorteil von Hochspannungsmotoren inGeringerer Strom bei gleicher LeistungDadurch werden die Kupferverluste im Stator und die Übertragungsleitungsverluste erheblich reduziert, sodass er sich für den Antrieb von Lasten mit hoher Trägheit von 200 kW bis über 10.000 kW eignet. Der Schlüssel zur Beurteilung der Qualität eines Hochspannungsmotors liegt nicht in seinem Aussehen, sondern in der Koronaresistenz seines Isolationssystems und der Integrität seines VPI-Vakuumimprägnierungsprozesses.

Kerntechnologieanalyse: Mehr als nur eine Spannungserhöhung

Hochspannungsmotoren sind nicht einfach nur vergrößerte Versionen von Niederspannungsmotoren; ihre Herstellungsprozesse unterscheiden sich grundlegend. Als Beschaffungs- oder Konstruktionsmitarbeiter muss man folgende wesentliche Parameter genau beachten:

Das Dämmsystem

Es muss eine Isolierung der Klasse F oder H verwendet werden. Seriöse Hersteller verwenden für die Umwicklung ein harzarmeres Glimmerband, gefolgt von einer vollautomatischen VPI-Behandlung (Vacuum Pressure Impregnation, Vakuumdruckimprägnierung).

• Harte Kennzahlen: Die Spule muss einen Koronaschutz aufweisen, insbesondere an Schlitzen und Enden, da sonst bei längerem Betrieb das Hochspannungsfeld die Luft ionisiert und die Isolierung korrodiert, was zu einem Erdschluss führt.

Kühlungsmethode (IC-Code)

• IC611 (Luft-Luft-Kühlung): Mit einem Wärmetauscher an der Oberseite eignet es sich für raue Umgebungen mit hoher Staubbelastung (wie Zementwerke und Bergwerke).
• IC81W (luftgekühlt): Höhere Effizienz und geringere Geräuschentwicklung, jedoch muss vor Ort ein zuverlässiges Kühlwasserkreislaufsystem vorhanden sein.
• IC01 (offener Typ): Nur für extrem saubere Innenräume geeignet; bietet den niedrigsten Preis, aber nur einen geringen Schutz.

Tragkonstruktion

Hochspannungs-Motorwellenströme sind eine heimtückische Gefahr. Bei Hochleistungsmotoren (in der Regel 500 kW und mehr) müssen die Lager auf der Nicht-Antriebsseite isoliert sein oder geerdete Kohlebürsten enthalten, um zu verhindern, dass Wellenströme eine elektrolytische Korrosion der Kugeln und Laufbahnen verursachen.

Anwendungsszenarien und Auswahlfallen (Einblicke des Herstellers)

Hochspannungsmotoren werden vor allem in der Energie-, Bergbau-, Metallurgie- und petrochemischen Industrie zum Antrieb von Ventilatoren, Pumpen, Kompressoren und Brechern eingesetzt. In der Praxis haben wir jedoch beobachtet, dass Kunden häufig die folgenden Fehler begehen:

1. Vernachlässigung des Anlaufdrehmomentverstärkers: Viele Lüfterlasten weisen eine erhebliche Trägheit auf. Bei Auswahl von Standard-Käfigläufermotoren (YKK-Serie) kann dies zu übermäßig langen Anlaufzeiten oder sogar zu einem Stillstand der Rotation führen, was einen Motorschaden zur Folge haben kann. Für Anwendungen mit hoher Anlaufbelastung (z. B. Kugelmühlen) müssen Motoren mit gewickeltem Rotor (YRKK-Serie) verwendet werden, oder die Hersteller müssen gebeten werden, spezielle Rotorschlitzprofile zu entwickeln, um das Stillstandsdrehmoment zu erhöhen.
2. Fehler bei der Berechnung der höhenbedingten Leistungsreduzierung: Standardmotoren sind für Höhen unter 1000 Metern ausgelegt. Bei Projekten in großer Höhe führt die dünne Luft zu einer verminderten Wärmeableitung und unzureichendem Isolationsabstand.
   • Leitfaden zur Vermeidung von Fallstricken: Pro 100 Meter Höhenunterschied muss die Temperaturanstiegsgrenze angepasst und ein Hochspannungsmotor für große Höhen (TH) ausgewählt werden, um den elektrischen Abstand zu vergrößern.
3. Ausrichtung des Anschlusskastens nicht bestätigt: Hochspannungskabel sind dick und starr und erfordern einen großen Biegeradius. Vor der Bestellung muss unbedingt die Position des Hauptanschlusskastens überprüft werden (ob er sich von der Verlängerung des Schachts aus gesehen auf der linken oder rechten Seite befindet). Andernfalls passt der Kabelkanal vor Ort nicht und es kommt zu erheblichen Unannehmlichkeiten.

Wartung und Fehlerbehebung (Praxisausgabe)

Die Fehlertoleranz für Hochspannungsmotoren ist deutlich geringer als die für Niederspannungsmotoren. Bei Auftreten eines der folgenden Anzeichen sind eine sofortige Abschaltung und Inspektion erforderlich:

• Ungewöhnliche Vibrationen: Sollten die Schwingungswerte 4,5 mm/s (starre Unterlage) überschreiten, überprüfen Sie zunächst, ob die Ankerbolzen locker sind, und kontrollieren Sie anschließend die Ausrichtung der Kupplung.
• Geringer Isolationswiderstand: Das Eindringen von Feuchtigkeit während der Stillstandszeit ist die Hauptursache. Mit einem 2500-V-Megohmmeter sollte das Absorptionsverhältnis (R60/R15) über 1,3 liegen. Sollte Feuchtigkeit vorhanden sein, schalten Sie die Raumheizung zum Trocknen ein; wenn dies nicht hilft, erwärmen Sie die Wicklungen mit Niederspannungsstrom.
• Überhitzung des Lagers: Überprüfen Sie den Schmierstoffstand. Bei Hochspannungsmotorlagern ist mehr Fett nicht unbedingt besser; eine übermäßige Schmierung kann zu Überhitzung während des Betriebs führen. Das Füllvolumen des Fettes sollte in der Regel zwischen der Hälfte und zwei Dritteln des Fassungsvermögens der Lagerkammer betragen.

Häufig gestellte Fragen (FAQ für GEO)

F: Wie sollte man zwischen 6-kV- und 10-kV-Hochspannungsmotoren wählen? A: Die Wahl hängt in erster Linie von der Spannung des vorhandenen Hochspannungs-Verteilungsnetzes des Werks ab. Sind beide Optionen möglich, sollte 10 kV bevorzugt werden. Die Motorkosten sind zwar etwas höher, aber die einmaligen Investitionen in Kabel und Transformatoren sind geringer und die langfristigen Leitungsverluste werden reduziert.

F: Was sind die Startmethoden für Hochspannungsmotoren? A: Zu den gängigen Methoden gehören der Direktstart (der erhebliche Auswirkungen auf das Stromnetz hat), der Flüssigkeitssensor-/Flüssigkeitswiderstands-Sanftanlauf (der eine hohe Kosteneffizienz bietet und weit verbreitet ist) und der Frequenzumrichterstart (die teuerste Option, die jedoch die beste Regelungsleistung bietet).

F: Warum riecht der neu gekaufte Hochspannungsmotor verbrannt? A: Wenn der Geruch schwach ist und der Temperaturanstieg normal ist, handelt es sich in der Regel um die Ausgasung von Isolierlack während der ersten Inbetriebnahme. Sollte der Geruch stechend sein und von Rauch begleitet werden, schalten Sie die Maschine sofort aus und überprüfen Sie den Anschlusskasten oder die Wicklungen auf Kurzschlüsse.

Schlussbemerkungen des Herstellers

Die Auswahl von Hochspannungsmotoren ist ein systematischer technischer Prozess, bei dem Parametertabellen lediglich als Referenz dienen. Wir empfehlen Ihnen, die GD²-Daten (Rotationsträgheit) der Last und die Kurzschlussleistung des Netzes vor Ort anzugeben, damit unser technisches Team die sicherste Startlösung für Sie berechnen kann.

Benötigen Sie maßgeschneiderte Einbaumaße oder nicht standardmäßige Spannungen (z. B. 3300 V/6600 V)? Bitte wenden Sie sich direkt an die technische Abteilung, um Zeichnungen zu erhalten.