¿Por qué los motores de CC son más costosos que los motores de CA de la misma capacidad?

El tamaño físico del motor y el costo de fabricación es más proporcional a la capacidad de torsión que a la capacidad de potencia. Si compara dos motores con la misma capacidad de potencia, una velocidad más alta, un motor de par más bajo será más pequeño y costará menos que una velocidad más baja, un motor de par más alto.

Un motor con un voltaje de operación más alto y un requerimiento de corriente más bajo tendrá un costo menor que un motor con un voltaje de operación más bajo y una corriente más alta.

Lo más probable es que un motor de CA de 1000 kW sea un motor de inducción de jaula de ardilla trifásico. Dado que la corriente es transportada por tres conductores en lugar de dos, eso representa una ligera ventaja sobre el motor de CC.

El rotor devanado y el conmutador de un motor de CC son un poco más complicados que el rotor de un motor de inducción. Está hecho de cobre y hierro en lugar de aluminio y hierro. El rotor más pesado del motor de CC puede requerir rodamientos más caros. El diseño del rotor es probablemente el factor más importante para hacer que el motor de CC sea más caro.

Si el estator del motor de CC tiene imanes permanentes, eso podría hacerlo más costoso o no dependiendo del material del imán.

Hay muchos más fabricantes que fabrican motores de CA y muchos más motores de CA utilizados a 1000 kW. A 1000 kW, los motores de CC rara vez se han utilizado, excepto en aplicaciones que requieren una velocidad ajustable. Eso le da a los motores de CA una gran ventaja en el costo de fabricación debido a las economías de escala. Más competidores que fabrican motores de CA tienden a bajar el precio de venta.

Dado que los compradores de motores de CC están comprando motores para uso de velocidad ajustable, están comprando un control de velocidad electrónico junto con el motor. Estarán comparando los precios del paquete del controlador del motor, no los precios del motor. También pueden estar más preocupados por la calidad que muchos compradores de motores de CA. El motor de CA más económico del mercado puede ser de menor calidad que los motores de CC disponibles con una potencia de 1000 kW.

Con respecto a la potencia y el tipo de motor y el uso de VFD

En la industria de fabricación de motores, un motor grande generalmente se refiere a un motor que es físicamente más grande que los tamaños de bastidor con dimensiones especificadas por IEC y NEMA. En términos de potencia, los motores grandes son generalmente aquellos con una potencia de alrededor de 400 kW y más. Los motores medianos tienen una potencia de 1 a 400 kW. Los motores pequeños son de 1 kW y menos.

Los motores de inducción están disponibles con potencias de hasta 22 MW, pero hay más fabricantes con clasificaciones de potencia más bajas. Los motores de inducción clasificados como 1 MW no son nada infrecuentes. Los motores de inducción grandes son fabricados por Siemens, TECO-Westinghouse, ABB, General Electric, Toshiba, WEG, Marathon Electric y otros.

Los motores síncronos grandes son fabricados por Siemens, TECO-Westinghouse, ABB, General Electric y Toshiba y probablemente otros con potencias nominales entre 1 y 100 MW.

Se puede seleccionar un motor síncrono para una aplicación de 1 MW, pero parece más probable que sea un motor de inducción. En cualquier caso, no es probable que el voltaje de operación sea inferior a 2000 voltios y más probable que sea de aproximadamente 4000 voltios.

Realmente no es probable que se considere un motor de CC para cualquier aplicación al nivel de potencia de 1 MW. Si se considera, no tendría sentido considerar solo el precio a los motores. Una comparación razonable debe incluir el motor, el controlador (o motor de arranque) y los costos de mantenimiento futuros proyectados. Incluso si se incluye un VFD con el motor de CA, es probable que el sistema de CC sea más costoso, especialmente si se considera el mantenimiento y la confiabilidad.

VFD están disponibles tanto para motores de inducción como para motores síncronos en todos los niveles de potencia en los que hay motores disponibles. La mayoría de los motores de CA grandes no se usan con VFD, pero muchos lo son y los motores más grandes pueden requerir VFD para arrancar.

Si está hablando de motores sin escobillas de CC, una razón es un mejor diseño. Combinado con menores cantidades tienes que pagar por eso. Además, hay imanes, que pueden ser muy costosos, por lo que materiales especiales especiales permitirán campos más fuertes en volúmenes más pequeños.

Los motores PMDC contienen imanes permanentes que no son baratos. La cantidad de imán requerida es aproximadamente proporcional a la potencia. Además, la densidad de flujo magnético disponible de los imanes es más baja que los electroimanes, lo que significa que el motor puede necesitar ser más grande. Los motores de inducción y los motores de rotor bobinado solo contienen devanados de cobre y piezas polares de hierro.

En realidad es mucho más simple que eso. Volumen. En la mayoría de las aplicaciones que usan motores de ese tamaño, se seleccionará CA 20: 1 sobre CC, tal vez incluso más. Trabajo para un fabricante de motores, en los últimos 6 años en mi servicio de pequeña oficina en el oeste de los EE. UU. No hemos vendido un solo motor de CC a más de 50 HP; Ni siquiera una SOLICITUD para vender una. Pero durante ese tiempo, probablemente hemos vendido motores de 10-20 AC a más de 600 CV. Si alguien quisiera comprar un motor de CC de 1000kW en este momento, podríamos hacerlo, pero sería un pedido especial y probablemente costaría dos veces el precio de un motor de CA que enviaríamos de la plataforma. Para construirlo, tendríamos que cerrar una producción como y volver a instalarla para hacer las piezas, lo que significa la pérdida de producción de los motores que HACEMOS vendemos todos los días. Te haremos pagar por eso ...