Πώς η λύση ενεργειακής εξοικονόμησης πραγματοποιεί προ-μετατροπική αξιολόγηση για παλαιούς βιομηχανικούς χώρους παραγωγής

Τα γηρασμένα εργαστήρια σπάνια παρουσιάζουν ένα εμφανές πρόβλημα κινητήρα. Αντιθέτως, εμφανίζουν ένα μείγμα στενώσεων στην παραγωγή, συνηθειών συντήρησης, υπερφορτωμένων τροφοδοτών, παλαιών εκκινητών και εξοπλισμού που έχει τροποποιηθεί περισσότερες από μία φορές. Ως εκ τούτου, μια Λύση Εξοικονόμησης Ενέργειας για Κινητήρες πρέπει να ξεκινά πριν από την έκδοση διαταγής αγοράς ή τη σύγκριση πινακίδων κινητήρων. Ξεκινά με μια προ-μετασχηματιστική αξιολόγηση που καθορίζει τι ακριβώς κάνει το υφιστάμενο σύστημα, πού βρίσκονται οι απώλειές του και οι κίνδυνοί του, καθώς και εάν η αναβάθμιση με κινητήρες μόνιμου μαγνήτη είναι τεχνικά δικαιολογημένη.

Για τους μηχανικούς εργοστασίων και τους διευθυντές συντήρησης, αυτό είναι η διαφορά μεταξύ της αντικατάστασης ενός κινητήρα και της ανασχεδίασης ενός λειτουργικού συστήματος κινητήρα. Η παρακάτω αξιολόγηση είναι ιδιαίτερα χρήσιμη όταν εξετάζονται έργα Retrofit Induction to PMSM σε εργαστήρια με μακρά ιστορία λειτουργίας, μεταβλητά φορτία παραγωγής ή περιορισμένα παράθυρα αποσύνδεσης.

Γιατί ένα γηράσκον εργαστήριο χρειάζεται αξιολόγηση σε επίπεδο συστήματος

Ένας ηλεκτρικός κινητήρας δεν λειτουργεί μόνος του. Λειτουργεί μαζί με τον κινούμενο εξοπλισμό, τις μεταδόσεις, τον έλεγχο διαδικασίας, τις συσκευές προστασίας, την καλωδίωση και τις πρακτικές των χειριστών. Γι’ αυτόν τον λόγο, μια Λύση Εξοικονόμησης Ενέργειας για Κινητήρες πρέπει να εξετάζει το σύστημα κινητήρα και όχι να θεωρεί την ονομαστική ισχύ ως την πλήρη προδιαγραφή.

Είναι αλήθεια ότι ένας κινητήρας υψηλής απόδοσης μπορεί να μειώσει τις απώλειες, αλλά η απόδοση στο ονομαστικό φορτίο είναι μόνο ένα μέρος της απόφασης. Η σημαντική αλλαγή είναι η μετάβαση από την αναζήτηση της μέγιστης απόδοσης στην προσαρμογή στο κύκλο λειτουργίας. Ένας κινητήρας που λειτουργεί συχνά σε μερικό φορτίο, εκκινεί συχνά, λειτουργεί μέσω μετατροπέα συχνότητας (VFD) ή αντιμετωπίζει ασταθή τάση απαιτεί διαφορετική αξιολόγηση από έναν κινητήρα που φορτώνεται συνεχώς με απευθείας σύνδεση (direct-on-line starter).

Προτού εξετάσετε μια προτεινόμενη αντικατάσταση, ρωτήστε: ποια είναι η πραγματική απαίτηση της διαδικασίας κατά τη διάρκεια μιας τυπικής βάρδιας και πότε διαφέρει από τις συνθήκες της πινακίδας; Αυτή η ερώτηση καθιστά την αξιολόγηση πιο χρήσιμη από μια απλή σύγκριση «παλαιού έναντι νέου» κινητήρα.

Βήμα 1: Δημιουργία αξιόπιστου αποθέματος κινητήρων και διαδικασιών

Η πρώτη εργασία στο πεδίο είναι να εντοπιστούν όλοι οι υποψήφιοι κινητήρες και να συνδεθούν με τη διαδικασία που κινούν. Δημιουργήστε έναν χωριστό φάκελο για κάθε κινητήρα, αντί να ομαδοποιείτε τις μονάδες μόνο με βάση την ονομαστική ισχύ. Ο φάκελος πρέπει να περιλαμβάνει:

• τη θέση του κινητήρα, τον κινούμενο εξοπλισμό και τη λειτουργία της παραγωγής;
• ονομαστική ισχύς σε kW, τάση, συχνότητα, πόλοι, στροφές, περίβλημα, τρόπος στήριξης και κλάση απόδοσης, όπου διαβάζονται·
• έτος εγκατάστασης, ιστορικό επισκευών, παρατηρήσεις για τα κουζινέτα ή τη μόνωση και ιστορικό απρόβλεπτων διακοπών·
• τύπος εκκινητή ή μετατροπέα συχνότητας (VFD), ρυθμίσεις προστασίας, κατάσταση των καλωδίων και διαθέσιμος χώρος στον πίνακα·
• ώρες λειτουργίας, συχνότητα εκκίνησης-διακοπής, ρυθμιστική τιμή διαδικασίας και εάν το φορτίο είναι σταθερό, μεταβλητής ροπής ή κυκλικό·

Φωτογραφίες των πινακίδων, των κουτιών ακροδεκτών, των συζεύξεων, των βάσεων και των πινάκων ελέγχου βοηθούν στην επίλυση ασυνεπειών αργότερα. Σε παλαιότερα κτίρια, η ετικέτα του κινητήρα ενδέχεται να μην αντιστοιχεί πλέον σε μια ανατυλιγμένη μονάδα ή σε μια τροποποιημένη διαδικασία φόρτισης. Μια λύση εξοικονόμησης ενέργειας για κινητήρες που αγνοεί αυτήν τη δυνατότητα μπορεί να υπολογιστεί με βάση μια ξεπερασμένη υπόθεση.

Βήμα 2: Μετρήστε τον κύκλο λειτουργίας αντί να υποθέτετε φόρτιση ονομαστικής ισχύος

Συλλέξτε μετρήσεις κατά τη διάρκεια αντιπροσωπευτικής παραγωγής, όχι μόνο κατά τη διάρκεια ήσυχης επιθεώρησης. Καταγράψτε το ρεύμα, την τάση, το συντελεστή ισχύος, την ταχύτητα λειτουργίας όπου είναι εφικτό, τη θερμοκρασία λειτουργίας, τις εκκινήσεις και τις αλλαγές φορτίου σε τουλάχιστον τις σημαντικές καταστάσεις λειτουργίας. Για αντλίες και ανεμιστήρες, σημειώστε τη θέση της βαλβίδας ή του φλαπ. Για ταινίες μεταφοράς, ανακατευτήρες, θραυστήρες και εργαλειομηχανές, σημειώστε τη ροή του υλικού, τα κορυφαία γεγονότα, τον χρόνο αδράνειας και οποιαδήποτε μηχανική κρούση.

Οι μετατροπείς συχνότητας μεταβλητού (VFD) μπορούν να βοηθήσουν τα συστήματα κινητήρων να ακολουθούν τη μεταβλητή ζήτηση της διαδικασίας, αλλά μόνο εκεί όπου το κινούμενο φορτίο, η λογική ελέγχου και η συνδυασμένη επιλογή κινητήρα-μετατροπέα το επιτρέπουν. Η αξιολόγηση πρέπει συνεπώς να διαχωρίζει μια ευκαιρία μεταβλητού φορτίου από ένα πρόβλημα που προκαλείται από κακό έλεγχο της διαδικασίας. Ένας VFD δεν είναι αυτόματα η λύση· πρέπει να ταιριάζει με την πραγματική καμπύλη ροπής και το πραγματικό εύρος λειτουργίας.

Κατά το σχεδιασμό μιας μετατροπής Retrofit Induction σε PMSM, πρέπει να καταγράφεται προσεκτικά η συμπεριφορά υπό μερικό φορτίο. Οι κινητήρες με μόνιμους μαγνήτες μπορεί να προσφέρουν ένα χρήσιμο προφίλ απόδοσης σε κατάλληλες εφαρμογές, ωστόσο το αναμενόμενο αποτέλεσμα εξαρτάται ακόμα από το εύρος ταχυτήτων, το φορτίο, τις περιβαλλοντικές συνθήκες και την επιλεγμένη μέθοδο ελέγχου.

Βήμα 3: Ελέγξτε τη μηχανική ενσωμάτωση προτού επιλέξετε αντικατάσταση

Τα μηχανικά δεδομένα μπορούν να αποκλείσουν μια διαφορώς ελκυστική μετατροπή. Επαληθεύστε το ύψος του άξονα, το μέγεθος του πλαισίου, τη στήριξη με πόδια ή με φλάντζα, τη διάμετρο και την προέκταση του άξονα, την κατάσταση της σύζευξης, τη στοίχιση τροχαλίας ή κιβωτίου ταχυτήτων, το ιστορικό δονήσεων, την ελεύθερη επιφάνεια για αερισμό και την επιτρεπόμενη πρόσβαση για συντήρηση. Αξιολογήστε επίσης την κινούμενη μηχανή ως μέρος της απόφασης: μια φθαρμένη αντλία, μια μη στοιχισμένη ιμάντα, ένας περιορισμένος αγωγός ανεμιστήρα ή ένα υπερφορτωμένο κιβώτιο ταχυτήτων μπορούν να συνεχίσουν να σπαταλούν ενέργεια ακόμα και μετά την αντικατάσταση του κινητήρα.

Η αξιολόγηση ενός κινητήρα μεμονωμένα, χωρίς να ληφθεί υπόψη η σύζευξή του, ο εξοπλισμός που κινεί και το σύστημα ελέγχου, οδηγεί συχνά σε μια τεχνικά ορθή προδιαγραφή που ωστόσο παρουσιάζει υποβάθμιση της απόδοσης στο πεδίο. Μια Λύση Εξοικονόμησης Ενέργειας για Κινητήρες πρέπει να μετατρέψει αυτές τις παρατηρήσεις σε ένα σχέδιο εγκατάστασης, συμπεριλαμβανομένων οποιωνδήποτε προσαρμογών, ελέγχων στοίχισης και μετρήσεων παραδοχής που απαιτούνται μετά τη θέση σε λειτουργία.

Βήμα 4: Αναθεώρηση ηλεκτρικής και ελεγκτικής συμβατότητας

Στη συνέχεια, αναθεωρήστε την αρχιτεκτονική της παροχής και του ελέγχου. Καταγράψτε τη χωρητικότητα της τροφοδοσίας, την ισορροπία τάσης, τη γείωση, τις συνθήκες αρμονικών (όπου υπάρχουν Μετατροπείς Συχνότητας – VFDs), τη συντονισμένη προστασία, το μήκος των καλωδίων, τις απαιτήσεις παράκαμψης, τη λογική του επείγοντος διακόπτη (emergency-stop) και τις διεπαφές επικοινωνίας. Προσδιορίστε εάν ο προτεινόμενος κινητήρας θα λειτουργεί απευθείας στο δίκτυο (direct on line), με μαλακό εκκινητή (soft starter) ή με συμβατό μετατροπέα.

Οι ταξινομήσεις απόδοσης πρέπει επίσης να διαβάζονται στο κατάλληλο πλαίσιο. Η προδιαγραφή IEC 60034-30-1 καθορίζει το πλαίσιο των κλάσεων απόδοσης IE1, IE2, IE3 και IE4 για τους εν λόγω κινητήρες. Αυτό το πλαίσιο είναι χρήσιμο για τη σύγκριση προδιαγραφών, αλλά δεν αντικαθιστά μια εκτίμηση επιτόπου. Η κατάλληλη κλάση, η ονομαστική ισχύς και η διάταξη ελέγχου εξαρτώνται από τον κύκλο λειτουργίας και τις τοπικές απαιτήσεις, όχι αποκλειστικά από μια ετικέτα.

Η θερμοκρασία αξίζει την ίδια προσοχή. Εάν το εργαστήριο είναι ζεστό, σκονισμένο, κακώς εξαεριζόμενο ή βρίσκεται σε ασυνήθιστο υψόμετρο, οι υποθέσεις που αναγράφονται στην πινακίδα ενδέχεται να μην αντικατοπτρίζουν το απαιτούμενο περιθώριο συνεχούς λειτουργίας. Επιβεβαιώστε τις συνθήκες περιβάλλοντος, τις απαιτήσεις για το περίβλημα και τη θερμική απόσταση προτού οριστικοποιήσετε τη Λύση Εξοικονόμησης Ενέργειας για Κινητήρες.

Βήμα 5: Ορισμός της περίπτωσης αντικατάστασης και των κριτηρίων λήψης απόφασης

Μόλις είναι διαθέσιμα τα δεδομένα από το πεδίο, συγκρίνετε την τρέχουσα διάταξη με την προτεινόμενη διαμόρφωση. Η περίπτωση πρέπει να περιγράφει τον στόχο της διαδικασίας, το βασικό πρότυπο λειτουργίας, τις αναμενόμενες τεχνικές αλλαγές, το εύρος εγκατάστασης, τους περιορισμούς παραγωγής και τη μέθοδο επαλήθευσης. Δεν πρέπει να υποσχεθείτε σταθερό ποσό εξοικονόμησης πριν καθοριστούν η βασική γραμμή και ο κύκλος λειτουργίας.

Για κάθε υποψήφιο μοτέρ αντικατάστασης με επαγωγικό μοτέρ σε PMSM, χρησιμοποιήστε έναν πρακτικό πίνακα αποφάσεων:

Βήμα 6: Σχεδιασμός εκκίνησης και επαλήθευσης πριν από τη διακοπή λειτουργίας

Οι περισσότεροι αγοραστές περιμένουν η αναβάθμιση να είναι λειτουργική γρήγορα μετά την παράδοση· οι εμπειρογνώμονες ομάδες σχεδιάζουν τη ρύθμιση παραμέτρων, τους ελέγχους περιστροφής, τη στοίχιση, τις δοκιμές χωρίς φορτίο, τις δοκιμές με φορτίο, την επαλήθευση προστασίας και την παραδοχή από τους χειριστές ως ξεχωριστή φάση εκκίνησης. Προετοιμάστε τις συνθήκες αναστροφής και ένα σαφές σχέδιο αποδοχής πριν από την έναρξη της διακοπής λειτουργίας.

Η επαλήθευση μετά την αναβάθμιση πρέπει να συγκρίνει περιόδους παραγωγής ισοδύναμου χαρακτήρα, όπου αυτό είναι δυνατόν. Παρακολουθείστε την ηλεκτρική είσοδο, την έξοδο της διαδικασίας, τη θερμοκρασία, την ταλάντωση, τις συναγερμούς και τις παρατηρήσεις των χειριστών. Αυτό δεν μετατρέπει κάθε έργο σε εργαστηριακό πείραμα· απλώς παρέχει στην ομάδα συντήρησης τεκμήρια για να αποφασίσει εάν η Λύση Εξοικονόμησης Ενέργειας για Κινητήρες λειτουργεί όπως προβλέπεται και πού απαιτείται περαιτέρω βελτιστοποίηση.

Το Πλεονέκτημα Εξατομίκευσης ENNENG

Καμία δύο βιομηχανικές εγκαταστάσεις δεν έχουν τους ίδιους χωρικούς ή μηχανικούς περιορισμούς. Η ENNENG ξεχωρίζει διότι δεν προμηθεύουμε απλώς προϊόντα καταλόγου «έτοιμα για πώληση»· ειδικευόμαστε στην παράδοση παράδοση μιας κινητήρας μόνιμου μαγνήτη προσαρμοσμένος στις ανάγκες σας προσαρμοσμένος στη συγκεκριμένη εφαρμογή σας.

Υποστηριζόμενοι από την εξαιρετική ομάδα έρευνας και ανάπτυξης μας, η οποία αποτελείται από μηχανικούς του Εθνικού Κέντρου Μηχανικής Μόνιμων Μαγνητών Σπάνιων Γαιών, και ενισχυόμενοι από δεκάδες διπλώματα ευρεσιτεχνίας, προσαρμόζουμε λύσεις υψηλής τάσης (6 kV/10 kV) και χαμηλής τάσης (380 V/660 V/1140 V) ώστε να ταιριάζουν στην υφιστάμενη εγκατάστασή σας. Από εγκαταστάσεις επεξεργασίας νερού και πηγάδια πετρελαίου μέχρι εκρηκτικά περιβάλλοντα ορυχείων, παρέχουμε βέλτιστη απόδοση εκεί όπου οι κινητήρες γενικής χρήσης αποτυγχάνουν.

Εάν αξιολογείτε εμπορικούς μόνιμους μαγνήτες κινητήρες για πώληση και χρειάζεστε μια μηχανολογικά σχεδιασμένη λύση οδήγησης που εγγυάται απόδοση και διάρκεια ζωής, η ENNENG είναι ο εμπιστευόμενος σας συνεργάτης. Επικοινωνήστε με την ENNENG σήμερα .Μιλήστε με την τεχνική μηχανική ομάδα μας για να λάβετε μια προσαρμοσμένη πρόταση οδήγησης.

• Whatsapp:+86 18562780228
• Ηλεκτρονικό ταχυδρομείο:  [email protected]
• Τηλέφωνο: +86 532 66000559

 Ένα πρακτικό αρχικό σημείο για τον μετασχηματισμό του εργαστηρίου

Μια ισχυρή αξιολόγηση πριν από τον μετασχηματισμό μετατρέπει τη διασπορά γνώσης του εργαστηρίου σε μια αμφισβητήσιμη περιοχή αναβάθμισης. Εντοπίζει ποιες μηχανές είναι εφικτοί υποψήφιοι, ποιοι περιορισμοί απαιτούν πρώτα μηχανική εργασία και ποιες μετρήσεις θα αποδείξουν το αποτέλεσμα. Για ένα γηρασμένο εργαστήριο παραγωγής, αυτή η προετοιμασία μπορεί να αποτρέψει μια γρήγορη αντικατάσταση της πινακίδας αναγνώρισης από το να μετατραπεί σε μια δαπανηρή επανεργασία.

Η ENNENG εστιάζει στον σχεδιασμό και την κατασκευή κινητήρων μόνιμου μαγνήτη και μπορεί να υποστηρίξει τεχνικές συζητήσεις για την επιλογή κινητήρων που προσαρμόζονται σε ειδικές εφαρμογές. Ξεκινήστε με τα δεδομένα της εγκατάστασης, τον κύκλο λειτουργίας και τους περιορισμούς ενσωμάτωσης· στη συνέχεια, αναπτύξτε μια Λύση Εξοικονόμησης Ενέργειας που είναι κατάλληλη για τη διαδικασία, αντί να είναι απλώς νεότερη από τον κινητήρα που αντικαθιστά.