silników elektrycznych średniego napięcia
Powszechnym widokiem w komercyjnych i przemysłowych systemach zasilania jest silnik elektryczny średniego napięcia (SN). Silniki SN są używane do napędzania dużych obciążeń, takich jak wentylatory, sprężarki śrubowe i pompy. Sterują również urządzeniami klimatyzacyjnymi w budynkach i innymi maszynami o dużej bezwładności, takimi jak wieże chłodnicze i skraplacze wyparne.
W przeciwieństwie do silników niskonapięciowych, które mogą pracować do 600 V, silniki SN mogą pracować do 13 800 V (13,8 kV). Ten wyższy poziom napięcia zmniejsza zapotrzebowanie prądu silnika na rozruch i pozwala na użycie mniejszych kabli dystrybucyjnych. Z tego powodu silniki SN są często preferowane w zastosowaniach, w których długość kabli zasilających przekracza 100 m.
silniki elektryczne średniego napięcia
Wyższe napięcie ma również inne zalety. Według Siemens Energy & Automation (Alpharetta, GA) pozwala to na stosowanie napędów o zmiennej prędkości, które znacznie zmniejszają naprężenia elektryczne i mechaniczne poprzez zmniejszenie prądów rozruchowych i rozruchu przy pełnym obciążeniu. Pomaga również łagodzić wahania napięcia w systemie, które mogą powodować wczesne awarie silnika.
Ponadto wyższe napięcie umożliwia uruchamianie silników SN przy obciążeniach o dużej bezwładności przy zmniejszonym prądzie, co zmniejsza straty w przenoszeniu mocy. Może to pomóc obniżyć koszty instalacji poprzez zmniejszenie liczby i rozmiaru wymaganych kabli dystrybucyjnych, a także może obniżyć koszty konserwacji dzięki rzadszej wymianie kabli.
Zalety i wady silników elektrycznych średniego napięcia
Pomimo tych zalet silniki SN mają pewne wady. Jednym z nich jest to, że są one zazwyczaj budowane w znacznie mniejszej liczbie niż silniki niskonapięciowe, co może wydłużyć czas realizacji. Innym jest potrzeba bardziej wytrzymałego wyłącznika, który poradzi sobie z większymi prądami rozruchowymi silników SN, które na początku mogą przekroczyć trzykrotnie normalny prąd roboczy. Wreszcie, wymagany jest dłuższy czas rozruchu, aby rezystory pierwotnego rozrusznika rezystancyjnego mogły rozproszyć duży prąd rozruchowy.
Zwiększone zapotrzebowanie na prąd silnika SN może również prowadzić do wyższych kosztów początkowych rozdzielnicy po stronie zasilania, transformatora zasilającego i sterowania. Jednak wynikający z tego niższy amperaż pozwala na użycie przewodów o mniejszym przekroju zarówno po stronie zasilania, jak i połączeń w skrzynce zaciskowej silnika. Może to znacznie obniżyć koszt na stopę kabli dystrybucyjnych, które przenoszą energię elektryczną silnika.
Biorąc pod uwagę zalety i wady każdego napięcia, nie ma sztywnych reguł dotyczących tego, które napięcie jest najlepsze dla konkretnego zastosowania. W rzeczywistości, według Siemens Energy & Automation, punkt przejścia pojawia się przy około 600 KM (450 kW), ale nawet niższe poziomy mocy mogą przynieść pewne korzyści, w zależności od istniejących obwodów SN w zakładzie. Ponadto szerszy zakres opcji jest dostępny w dolnym końcu spektrum mocy zarówno dla silników NN, jak i SN. Obejmuje to różne rozmiary ram, stopnie ochrony IP, konstrukcje wirników i typy obudów. Ta elastyczność jest ważna dla zakładów użyteczności publicznej, które mogą planować przełączanie między napięciami w jednym zakładzie. Na przykład mogą być zmuszeni do zmiany z NN na SN, aby dostosować się do wydajności nowego sprzętu lub z powodu modernizacji sieci energetycznej.