มอเตอร์แรงดันสูงคู่มือการเลือก: 6 พารามิเตอร์สำคัญที่วิศวกรทุกคนควรรู้

การเลือกมอเตอร์แรงดันสูงที่เหมาะสมเป็นหนึ่งในกระบวนการจัดซื้อที่สำคัญที่สุดในโครงการอุตสาหกรรม การเลือกโมเดลที่ไม่ถูกต้องอาจส่งผลให้เกิดการเสียหายบ่อยครั้งและค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาที่สูงขึ้นอย่างมากในกรณีที่ดีที่สุด และในกรณีที่เลวร้ายที่สุดอาจนำไปสู่การหยุดสายการผลิตและเหตุการณ์ด้านความปลอดภัย Xi'anไต้ฝู ซีหม่า มอเตอร์ไฟฟ้ากลุ่มบริษัทมีความเชี่ยวชาญในการผลิตมอเตอร์แรงดันสูงมาตั้งแต่ปี 1955 บทความนี้ซึ่งรวบรวมโดยวิศวกรแนวหน้าจากประสบการณ์ในการเลือกและตรวจสอบผลิตภัณฑ์ มีวัตถุประสงค์เพื่อช่วยให้วิศวกรฝ่ายจัดซื้อเข้าใจพารามิเตอร์สำคัญหกประการอย่างเป็นระบบ

มอเตอร์แรงดันสูงโดยทั่วไปหมายถึงมอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟสหรือมอเตอร์ซิงโครนัสที่มีแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด 1 กิโลโวลต์ขึ้นไป มอเตอร์เหล่านี้ถูกใช้อย่างแพร่หลายในภาคอุตสาหกรรมหนัก เช่น เหมืองแร่ ปูนซีเมนต์ เหล็ก เคมีภัณฑ์ และการผลิตไฟฟ้า ช่วงกำลังของมอเตอร์มีตั้งแต่ 55 กิโลวัตต์ถึง 25,000 กิโลวัตต์ และกระบวนการเลือกแบบที่เหมาะสมมีความซับซ้อนมากกว่ามอเตอร์แรงดันต่ำมาตรฐานอย่างมาก

พารามิเตอร์ 1: แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด (ต้องกำหนดก่อน)

แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดเป็นขั้นตอนแรกในการเลือกมอเตอร์แรงดันสูงและต้องเข้ากันได้กับระบบจ่ายไฟฟ้าของโรงงาน ระดับแรงดันไฟฟ้าสูงที่ใช้กันทั่วไปในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมในประเทศจีน ได้แก่:

• 6kV: ประเภทที่พบมากที่สุด เหมาะสำหรับการใช้งานหนักในอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ ด้วยต้นทุนที่ค่อนข้างต่ำสำหรับอุปกรณ์เสริม
• 10kV: เหมาะสำหรับการใช้งานกำลังสูง (โดยทั่วไป 1000 กิโลวัตต์ขึ้นไป) พร้อมการสูญเสียในสายต่ำ
• 3 กิโลโวลต์: ปัญหาที่ตกทอดมาจากอดีตในนิคมอุตสาหกรรมเก่า; โครงการใหม่โดยทั่วไปมักไม่เลือกใช้แนวทางนี้อีกต่อไป

คำแนะนำในการเลือก: ควรตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าจริงที่สถานที่ติดตั้งกับผู้ให้บริการไฟฟ้าเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายของมอเตอร์หรือการสูญเสียประสิทธิภาพเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าไม่ตรงกัน สำหรับมอเตอร์ที่มีกำลังไฟฟ้าระดับเดียวกัน มอเตอร์ 10 kV จะใช้กระแสไฟฟ้าน้อยกว่ามอเตอร์ 6 kV ดังนั้นสามารถลดขนาดหน้าตัดของสายเคเบิลได้ ทำให้เป็นตัวเลือกที่ประหยัดกว่าสำหรับการใช้งานจ่ายไฟในระยะทางไกล

ซีมา มอเตอร์สกลุ่มผลิตภัณฑ์ YKK และ YRKK ครอบคลุมระดับแรงดันไฟฟ้าทั้งหมด รวมถึง 3 kV, 6 kV และ 10 kVชมมอเตอร์แรงดันสูงหลากหลายรุ่นของเรามีข้อมูลจำเพาะของแรงดันไฟฟ้าอย่างละเอียดพร้อมให้บริการ

พารามิเตอร์ 2: กำลังไฟฟ้าที่กำหนดและปัจจัยสำรองกำลังไฟฟ้า

กำลังไฟฟ้าที่กำหนดจะต้องคำนวณตามลักษณะของโหลด ไม่ใช่เพียงแค่ยึดตามค่ากำลังไฟฟ้าที่ระบุไว้บนป้ายชื่ออุปกรณ์เท่านั้น ในการปฏิบัติทางวิศวกรรม จะต้องพิจารณาปัจจัยต่อไปนี้:

• การคำนวณโหลด: ปริมาณโหลดของปั๊ม = อัตราการไหล × ความสูง × ความหนาแน่นของของไหล ÷ (ประสิทธิภาพของปั๊ม × ประสิทธิภาพของมอเตอร์)
• ปัจจัยสำรองพลังงาน: โดยทั่วไป ค่าที่ใช้คือ 1.1–1.25; สำหรับการเริ่มต้นที่มีโหลดหนัก ค่าที่ใช้คือ 1.3 หรือมากกว่า
• การปรับแก้ระดับความสูง: ที่ระดับความสูงเหนือ 1,000 เมตร กำลังไฟฟ้าจะลดลงประมาณ 11 TP3T สำหรับทุกๆ การเพิ่มขึ้น 100 เมตรในความสูง
• การปรับแก้ค่าอุณหภูมิแวดล้อม: จำเป็นต้องลดกำลังเมื่ออุณหภูมิแวดล้อมเกิน 40°C

ข้อผิดพลาดทั่วไป: การเลือกมอเตอร์โดยอิงจากอัตราส่วน 1:1 กับกำลังไฟฟ้าที่กำหนดของอุปกรณ์เท่านั้น โดยไม่คำนึงถึงความผันผวนของสภาวะการทำงานและปัจจัยสำรอง ส่งผลให้มอเตอร์ทำงานต่อเนื่องภายใต้ภาระสูงและอายุการใช้งานลดลงอย่างมีนัยสำคัญ

พารามิเตอร์ 3: ความเร็วและจำนวนขั้ว

ความเร็วของมอเตอร์อะซิงโครนัสแรงดันสูงถูกกำหนดโดยความถี่และจำนวนขั้ว ที่ความถี่ไฟฟ้า 50 Hz:

• 2 ขั้ว: ความเร็วเชิงซิงโครนัส 3000 รอบต่อนาที, ความเร็วจริงประมาณ 2960 รอบต่อนาที
• 4 ขั้ว: ความเร็วเชิงซิงโครนัส 1500 รอบต่อนาที, ความเร็วจริงประมาณ 1480 รอบต่อนาที (ใช้บ่อยที่สุด)
• 6 ขั้ว: ความเร็วเชิงซิงโครนัส 1000 รอบต่อนาที, ความเร็วจริงประมาณ 980 รอบต่อนาที
• 8 ขั้ว: ความเร็วเชิงซิงโครนัส 750 รอบต่อนาที, ความเร็วจริงประมาณ 730 รอบต่อนาที

ข้อพิจารณาหลักในการเลือกมอเตอร์: ให้ความสำคัญกับการเลือกมอเตอร์ที่ตรงกับความต้องการด้านความเร็วของโหลด และหลีกเลี่ยงการใช้เกียร์บ็อกซ์ (ซึ่งเพิ่มการสูญเสียในการส่งกำลังและจำนวนจุดที่ต้องบำรุงรักษา) สำหรับพัดลมและปั๊ม มักเลือกใช้มอเตอร์แบบ 4 ขั้วหรือ 6 ขั้ว ในขณะที่สำหรับโหลดความเร็วต่ำและงานหนัก เช่น เครื่องบด จะเลือกใช้มอเตอร์แบบ 6 ขั้วหรือ 8 ขั้ว

พารามิเตอร์ 4: ระดับการป้องกัน (ระดับ IP)

ระดับการป้องกันกำหนดความเหมาะสมของมอเตอร์สำหรับสภาวะการทำงานที่แตกต่างกัน และมีผลกระทบโดยตรงต่ออายุการใช้งานของมอเตอร์:

• ไอพี44: ป้องกันการซึมผ่านของอนุภาคของแข็งที่มีขนาดใหญ่กว่า 1 มิลลิเมตร และน้ำกระเซ็น; เหมาะสำหรับการใช้งานภายในอาคารทั่วไป
• ไอพี54: กันฝุ่นและกันน้ำกระเซ็น เหมาะสำหรับใช้ในสภาพแวดล้อมภายในอาคารที่มีฝุ่น
• ไอพี55: ป้องกันฝุ่นพร้อมป้องกันละอองน้ำ; เหมาะสำหรับใช้งานกลางแจ้งหรือในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้น (ใช้ทั่วไปมากที่สุด)
• IP65: ป้องกันฝุ่นและน้ำได้อย่างสมบูรณ์ เหมาะสำหรับใช้งานกลางแจ้งและบริเวณที่ต้องล้าง

สำหรับการใช้งานในเหมืองแร่และโรงงานปูนซีเมนต์ แนะนำให้เลือกรมอเตอร์ที่มีระดับการป้องกัน IP 55 หรือสูงกว่า สำหรับการใช้งานในโรงงานเคมีและการบำบัดน้ำ จำเป็นต้องเลือกรมอเตอร์ที่มีการเคลือบป้องกันการกัดกร่อนที่เหมาะสม โดยพิจารณาจากความกัดกร่อนของสารในกระบวนการมอเตอร์กันระเบิด Ximaซีรีส์นี้ยังตรงตามข้อกำหนดสำหรับการรับรองป้องกันการระเบิดการทำความเข้าใจข้อกำหนดทางเทคนิคของมอเตอร์กันระเบิด。

พารามิเตอร์ 5: ระดับฉนวนและอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น

ชั้นฉนวนเป็นตัวกำหนดอุณหภูมิการทำงานสูงสุดที่อนุญาตของมอเตอร์ และมีผลกระทบโดยตรงต่ออายุการใช้งานและความน่าเชื่อถือของมอเตอร์:

• ฉนวนประเภท B: อุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาต 130°C, ขีดจำกัดการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ 80 K
• ฉนวนประเภท F: อุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาต 155°C, ขีดจำกัดการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ 105 K (มาตรฐานอุตสาหกรรมปัจจุบัน)
• ฉนวนประเภท H: อุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาต 180°C, ขีดจำกัดการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ 125 K (สำหรับการใช้งานในอุณหภูมิสูง)

ประสบการณ์ทางวิศวกรรม: แม้ว่าจะเลือกใช้ฉนวนกันความร้อนประเภท F แล้วก็ตาม การควบคุมการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในการทำงานจริงให้อยู่ภายในขีดจำกัดของประเภท B (และประเมินเทียบกับเกณฑ์การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิประเภท B) สามารถเพิ่มอายุการใช้งานของฉนวนได้ประมาณสองเท่า Xima Motors ซีรีส์ YKK มาพร้อมกับฉนวนกันความร้อนประเภท F เป็นมาตรฐาน โดยได้รับการประเมินเทียบกับเกณฑ์การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิประเภท B ออกแบบมาให้มีอายุการใช้งานมากกว่า 20 ปี

พารามิเตอร์ 6: ระดับประสิทธิภาพ (ระดับประสิทธิภาพพลังงาน)

ตั้งแต่ปี 2021 เป็นต้นไป GB 18613-2020 'ค่าขีดจำกัดประสิทธิภาพพลังงานและระดับประสิทธิภาพพลังงานสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้า' มีผลบังคับใช้ โดยกำหนดข้อกำหนดที่ชัดเจนสำหรับประสิทธิภาพของมอเตอร์แรงดันสูง:

• IE3 (ระดับประสิทธิภาพพลังงาน 1): มอเตอร์ประสิทธิภาพสูง – ทางเลือกที่แนะนำ
• IE2 (ระดับประสิทธิภาพพลังงาน 2): ประสิทธิภาพมาตรฐาน, ตรงตามข้อกำหนดพื้นฐาน
• IE1: ไม่เป็นไปตามมาตรฐานใหม่แล้ว; ห้ามจัดซื้อจัดจ้างสำหรับโครงการใหม่

การปรับปรุงประสิทธิภาพ 1 จุดเปอร์เซ็นต์ จะส่งผลให้ประหยัดไฟฟ้าต่อปี (โดยอิงจากการใช้งาน 5,000 ชั่วโมง) ประมาณ: กำลังไฟฟ้า (กิโลวัตต์) × 5,000 ชั่วโมง × 1% โดยใช้มอเตอร์ขนาด 500 กิโลวัตต์เป็นตัวอย่าง การประหยัดไฟฟ้าต่อปีจะอยู่ที่ประมาณ 25,000 กิโลวัตต์ชั่วโมง (kWh) ตามอัตราค่าไฟฟ้าอุตสาหกรรมที่ 0.7 หยวนต่อ kWh จะคิดเป็นเงินประมาณ 17,500 หยวนต่อปี

รายการตรวจสอบการเลือกมอเตอร์แรงดันสูง

เมื่อคุณได้ยืนยันพารามิเตอร์ทั้งหกข้างต้นแล้ว คุณจะต้องตรวจสอบสิ่งต่อไปนี้ด้วย:

• ประเภทการติดตั้ง: แนวนอน (IMB3) หรือแนวตั้ง (IMV1/IMV3)



• วิธีการระบายความร้อน: IC411 (ระบายความร้อนด้วยอากาศแบบปิดสนิท) หรือ IC611 (ระบายความร้อนด้วยท่ออากาศ)
• วิธีการเริ่มต้น: เริ่มต้นโดยตรง, เริ่มต้นแบบนุ่มนวล หรือเริ่มต้นด้วยแรงดันไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงได้
• ข้อกำหนดการรับรอง: การรับรอง CCC, การรับรองป้องกันการระเบิด (Ex), การรับรองการส่งออก (CE/UL)
• การจัดหาอะไหล่: รุ่นของตลับลูกปืน, การมาตรฐานของซีล

บริการสนับสนุนการเลือกมอเตอร์ Xima

กลุ่มบริษัทซีอาน ไทฟู ซีมา มอเตอร์ ให้บริการให้คำปรึกษาทางเทคนิคฟรีสำหรับการเลือกมอเตอร์แรงดันสูง วิศวกรของเราสามารถจัดทำคำแนะนำในการเลือกมอเตอร์ตามพารามิเตอร์การทำงานของคุณ (ประเภทของโหลด สภาพแวดล้อมการทำงาน เงื่อนไขของแหล่งจ่ายไฟ และข้อกำหนดในการสตาร์ท) และจัดเตรียมแคตตาล็อกพร้อมการเปรียบเทียบข้อมูลทางเทคนิค

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมบริการซ่อมและบำรุงรักษารถยนต์หรือเรียกดูผลิตภัณฑ์มอเตอร์แรงดันสูงครบวงจรกรุณาอย่าลังเลที่จะติดต่อทีมเทคนิคของเรา

คำถามที่พบบ่อย

ถาม: ควรเลือกมอเตอร์แรงดันสูงหรือแรงดันต่ำอย่างไร?

คำตอบ: สำหรับกำลังไฟฟ้าที่ 200 กิโลวัตต์ขึ้นไป โดยทั่วไปแนะนำให้ใช้มอเตอร์แรงดันสูง เนื่องจากมอเตอร์แรงดันสูงใช้กระแสไฟฟ้าน้อยกว่า ซึ่งช่วยลดขนาดหน้าตัดของสายเคเบิลและลดต้นทุนการจ่ายไฟฟ้า มอเตอร์แรงดันต่ำให้ความยืดหยุ่นในการควบคุมมากกว่า แต่ต้นทุนสายเคเบิลจะสูงเมื่อใช้กับกำลังไฟฟ้าสูง จุดตัดที่เฉพาะเจาะจงควรกำหนดผ่านการประเมินอย่างครอบคลุมโดยพิจารณาจากเงื่อนไขการจัดหาพลังงานของโครงการ

ถาม: ข้อกำหนดเฉพาะในการเลือกมอเตอร์แรงดันสูงสำหรับไดร์ฟความถี่แปรผันคืออะไร?

คำตอบ: มอเตอร์แรงดันสูงที่ออกแบบมาสำหรับการทำงานที่ความถี่แปรผันต้องการฉนวนที่เสริมความแข็งแรง (เพื่อทนต่อแรงดันไฟฟ้าชั่วคราวสูง dV/dt), การระบายความร้อนที่ดีขึ้น (เนื่องจากความสามารถในการกระจายความร้อนลดลงที่ความถี่ต่ำ), และการใช้ตลับลูกปืนที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการทำงานที่ความถี่แปรผัน (เพื่อป้องกันการกัดกร่อนของกระแสไฟฟ้าในแกน) มอเตอร์แรงดันสูงมาตรฐานไม่สามารถใช้แทนมอเตอร์ที่ออกแบบมาสำหรับการทำงานที่ความถี่แปรผันได้โดยตรง

ถาม: อายุการใช้งานโดยทั่วไปของมอเตอร์แรงดันสูงคืออะไร?

คำตอบ: อายุการใช้งานที่ออกแบบไว้โดยทั่วไปคือ 20 ปี ซึ่งขึ้นอยู่กับอายุการใช้งานของฉนวนเป็นส่วนใหญ่ หากมีการบำรุงรักษาเชิงป้องกันตามข้อกำหนด (การทดสอบฉนวนประจำปี การหล่อลื่นเป็นประจำ และการตรวจสอบการสั่นสะเทือน) เป็นประจำ ก็เป็นไปได้ที่มอเตอร์แรงดันสูงจะมีอายุการใช้งานเกิน 20 ปี

ซีอาน ไทฟู ซิมา มอเตอร์ กรุ๊ป จำกัด | ผู้เชี่ยวชาญในการผลิตมอเตอร์แรงดันสูง | ก่อตั้งขึ้นในปี 1955 | simo.org.cn