Γιατί η σύντομης διάρκειας τιμή αγοράς δεν πρέπει να κυριαρχεί στα αποτελέσματα της σύγκρισης κόστους PMSM έναντι επαγωγικών κινητήρων

Από προμηθευτικής άποψης, η σύγκριση κινητήρων αρχίζει με μια προσφορά, αλλά δεν πρέπει να τελειώνει εκεί. Η χαμηλότερη τιμή ανά μονάδα που αναφέρεται στην προσφορά μπορεί να είναι η κατάλληλη επιλογή για μια μηχανή με ελαφριά χρήση και σταθερή ταχύτητα. Ωστόσο, αποτελεί αδύναμο κριτήριο απόφασης όταν ο κινητήρας λειτουργεί επί μακρόν, υφίσταται μεταβλητό φορτίο ή ενσωματώνεται σε μια διαδικασία όπου μια απρόβλεπτη διακοπή είναι ακριβή. Αυτό αποτελεί το κεντρικό ζήτημα στην απόφαση σχετικά με το κόστος PMSM έναντι Επαγωγικού Κινητήρα: οι αγοραστές συγκρίνουν δύο διαφορετικές διαδρομές ιδιοκτησίας, όχι απλώς δύο τιμολόγια.

Ένας κινητήρας μόνιμου μαγνήτη (PMSM) συνήθως έχει υψηλότερη τιμή αγοράς, επειδή ο δρομέας του χρησιμοποιεί μόνιμους μαγνήτες και η εφαρμογή του μπορεί να απαιτεί κατάλληλο μετατροπέα συχνότητας και εργασίες εκκίνησης. Ένας επαγωγικός κινητήρας μπορεί να είναι απλούστερος στην προμήθεια και γνωστός στη συντήρηση. Καμία από αυτές τις παρατηρήσεις δεν καθορίζει την οικονομικά καλύτερη επιλογή. Το χρήσιμο ερώτημα είναι ποια επιλογή έχει το χαμηλότερο κόστος χρήσιμης εργασίας κατά τη διάρκεια της αναμενόμενης χρήσης, υπό τον πραγματικό κύκλο λειτουργίας.

Ξεκινήστε τη σύγκριση κόστους PMSM έναντι επαγωγικού κινητήρα με την εργασία, όχι με την τιμή καταλόγου

Μια γρήγορη σύγκριση των ονομαστικών kW, της τιμής λιανικής και ενός δηλωθέντος αριθμού απόδοσης είναι ελκυστική. Αυτή η προσέγγιση παραβλέπει τις συνθήκες που μετατρέπουν μια μικρή διαφορά απόδοσης σε σημαντικό λειτουργικό κόστος: τις ετήσιες ώρες λειτουργίας, την κατανομή φορτίου, την τοπική τιμή της ηλεκτρικής ενέργειας, τη μέθοδο ελέγχου ταχύτητας, τις περιβαλλοντικές συνθήκες και το κόστος διακοπών της παραγωγής. Τα συστήματα που κινούνται από ηλεκτρικούς κινητήρες αντιπροσωπεύουν περισσότερο από το 40% της παγκόσμιας κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας, σύμφωνα με υλικά του IEA, γεγονός που υπενθυμίζει ότι η ενέργεια των κινητήρων δεν είναι ασήμαντο στοιχείο στο επίπεδο συστήματος. Δεν σημαίνει ότι κάθε αντικατάσταση αποδίδει αυτόματα· σημαίνει ότι η λειτουργική περίπτωση αξίζει να υπολογιστεί.

Για μια δίκαιη PMSM έναντι Κόστους Κινητήρα Επαγωγής αξιολόγηση, συλλέξτε το προφίλ φόρτισης προτού ζητήσετε την τελική προσφορά. Καταγράψτε για πόσες ώρες λειτουργεί η μηχανή στο 25 %, 50 %, 75 % και σε φόρτιση κοντά στην ονομαστική της τιμή· πόσο συχνά εκκινείται· εάν η ταχύτητα ρυθμίζεται μηχανικά· και εάν η γραμμή μπορεί να ανεχθεί μια διακοπή λειτουργίας. Ένας ανεμιστήρας, αντλία, συμπιεστής, ταινία μεταφοράς ή ανακατευτήρας σπάνια λειτουργεί κάθε ώρα στη συνθήκη που αναγράφεται στην πινακίδα, η οποία χρησιμοποιείται για μια απλή σύγκριση με κατάλογο.

Δημιουργήστε ένα μοντέλο συνολικού κόστους κατοχής

Το μοντέλο δεν χρειάζεται μια ψευδή αίσθηση ακρίβειας, αλλά χρειάζεται τις βασικές κατηγορίες δαπανών. Οι οδηγίες του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ για το κόστος κατά τη διάρκεια ζωής διατυπώνουν με παρόμοιο τρόπο την αγορά, την ενέργεια, τη λειτουργία και τη συντήρηση, καθώς και την υπολειμματική αξία ως οικονομικές εισροές, αντί να θεωρούν την τιμή αγοράς ως το σύνολο της απόφασης.

• Αγορά: κινητήρας, μετατροπέας, συστήματα ελέγχου, καλώδια, προστασία, μεταφορά και οποιαδήποτε μηχανική προσαρμογή.
• Εγκατάσταση και θέση σε λειτουργία: εργατικό δυναμικό, ρύθμιση παραμέτρων, ανάλυση αρμονικών ή ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας (EMC), όπου ισχύει, και δοκιμές παραδοχής.
• Ενέργεια: ετήσια εισερχόμενη ενέργεια υπολογισμένη στα πραγματικά σημεία φόρτισης, όχι μόνο στο ονομαστικό φορτίο.
• Συντήρηση και ανταλλακτικά: επιθεωρήσεις, κουζινέτα, σέρβις του κινητήρα, πολιτική αποθεματοποίησης και χρόνος τεχνικού.
• Έκθεση σε αδρανοποίηση: απώλεια παραγωγής, εργασία επανεκκίνησης, απώλεια ποιότητας και κόστος καθυστέρησης στην παροχή υπηρεσιών.
• Αξία και κίνδυνος στο τέλος της διάρκειας ζωής: αναμενόμενη διάρκεια ζωής, σχεδιασμός αντικατάστασης και ευαισθησία στις τιμές ηλεκτρικής ενέργειας και μαγνητών.

Αυτό το πλαίσιο αλλάζει τη συζήτηση για το κόστος μεταξύ PMSM και κινητήρα επαγωγής από «Ποιος κινητήρας είναι φθηνότερος;» σε «Ποια επιλογή έχει χαμηλότερο προεξοφλημένο κόστος κατοχής για αυτό το πρότυπο λειτουργίας;». Επίσης, καθιστά τις υποθέσεις ορατές για τη μηχανική, τις λειτουργίες και τη χρηματοοικονομική, αντί να αφήνει την απόφαση σε ένα στόχο αγοράς.

Γιατί η απόδοση πρέπει να αξιολογείται στα πραγματικά σημεία φόρτισης

Ένας κινητήρας PMSM μπορεί να προσφέρει πλεονέκτημα όταν ο κύκλος λειτουργίας απαιτεί σημαντικό χρόνο κάτω από το ονομαστικό φορτίο, ιδιαίτερα όταν ο κινητήρας και ο μετατροπέας επιλέγονται ως ενιαίο σύστημα. Ωστόσο, αυτό το ισχυρισμό πρέπει να επισημανθεί: το μέγεθος του πλεονεκτήματος εξαρτάται από το σχέδιο του κινητήρα, το μέγεθός του, το εύρος ταχυτήτων, τις απώλειες του μετατροπέα, τις ρυθμίσεις του ελέγχου και το πραγματικό προφίλ φόρτισης που μετρήθηκε. Ένας κινητήρας επαγωγής μπορεί να είναι οικονομικά ελκυστικός σε εφαρμογή με χαμηλό χρόνο λειτουργίας και σταθερή ταχύτητα, όπου η διαφορά ενέργειας είναι τόσο μικρή, ώστε να μην αντισταθμίζει το υψηλότερο κόστος εγκατάστασης.

Χρησιμοποιήστε τον ακόλουθο υπολογισμό για κάθε αντιπροσωπευτικό σημείο λειτουργίας: ετήσιο κόστος ενέργειας = ισχύς εξόδου ÷ συνδυασμένη απόδοση του συστήματος × ώρες λειτουργίας × τιμολόγιο ηλεκτρικής ενέργειας. Προσθέστε τα αποτελέσματα για όλο το προφίλ φόρτισης. Σε μια ανάλυση κόστους PMSM έναντι κινητήρα επαγωγής, συγκρίνετε τη συνδυασμένη απόδοση κινητήρα και μετατροπέα με συνεπή τρόπο. Μην συγκρίνετε έναν κινητήρα PMSM με μετατροπέα με έναν κινητήρα επαγωγής που αναφέρεται χωρίς τον εξοπλισμό ελέγχου που πραγματικά απαιτείται.

Μετά από αυτό, εκτελέστε περιπτώσεις ευαισθησίας. Τι συμβαίνει αν ο ετήσιος χρόνος λειτουργίας είναι 2.000 ώρες αντί για 6.000 ώρες; Αν αυξηθεί η τιμή της ηλεκτρικής ενέργειας; Αν η μηχανή λειτουργεί κυρίως σε φόρτιση 40 % αντί για 80 %; Ένα αποτέλεσμα που παραμένει ευνοϊκό για λογικά εύρη εισόδων είναι πιο αξιόπιστο από μια απόδοση που βασίζεται σε μία μόνο αισιόδοξη υπόθεση.

Λάβετε υπόψη τους ελέγχους, την ενσωμάτωση και τον κίνδυνο λειτουργίας

Η απόφαση αγοράς συνήθως ξεκινά με την τιμή ανά μονάδα, αλλά ο αριθμός που έχει σημασία κατά τη διάρκεια πολυετούς εγκατάστασης είναι το κόστος διατήρησης του συστήματος σε λειτουργική κατάσταση. Για ένα Σύγχρονου Κινητήρα Μονίμων Μαγνητών (PMSM) , επιβεβαιώστε τη συμβατότητα του μετατροπέα, τις απαιτήσεις ανάδρασης όπου ισχύει, τη μείωση ισχύος (derating), τη συμπεριφορά σε περίπτωση βλάβης, τη δυνατότητα υποστήριξης και τον χρόνο παράδοσης ανταλλακτικού μετατροπέα. Για έναν επαγωγικό κινητήρα, επιβεβαιώστε εάν η επιλεγμένη μέθοδος εκκίνησης και η στρατηγική ελέγχου ταχύτητας προκαλούν αποφεύσιμες απώλειες ενέργειας ή μηχανική τάση.

Η ενσωμάτωση μπορεί να αντιστρέψει ένα φαινομενικά προφανές αποτέλεσμα. Εάν η εγκατάσταση ενός κινητήρα PMSM απαιτεί μια σημαντική ανασχεδίαση του πίνακα ελέγχου για ένα περιουσιακό στοιχείο με σύντομη διάρκεια ζωής και ελάχιστη χρήση, το αρχικό πρόσθετο κόστος ενδέχεται να μην δικαιολογείται. Αντιθέτως, εάν μια διαδικασία με μεταβλητό φορτίο σπαταλά ενέργεια μέσω περιορισμού (throttling) ή λειτουργεί σχεδόν συνεχώς, η παράβλεψη των οικονομικών οφελών από τη λειτουργία μπορεί να καθιστά τη φθηνότερη αγορά την πιο ακριβή απόφαση. Γι’ αυτόν τον λόγο, ένα φύλλο εργασίας «Σύγκριση κόστους PMSM έναντι κινητήρα επαγωγής» πρέπει να περιλαμβάνει το μοναδικό κόστος ενσωμάτωσης και ένα ρεαλιστικό σενάριο διακοπής λειτουργίας, αντί να τα αποκρύπτει και τα δύο εκτός της σύγκρισης.

Χρησιμοποιήστε μια πύλη λήψης απόφασης αντί ενός απλού «νικητή» για όλες τις περιπτώσεις

Το συμπέρασμα είναι εντός σκοπού υπό όρους. Η σύγκριση κόστους μεταξύ κινητήρα PMSM και επαγωγικού κινητήρα θα πρέπει να ευνοεί την επαγωγική επιλογή όταν το στοιχείο έχει χαμηλή χρήση, σταθερή ταχύτητα, είναι απλό στην αντικατάσταση και το υπολογισμένο πλεονέκτημα ενέργειας είναι ασήμαντο. Θα πρέπει να ληφθεί σοβαρά υπόψη ο κινητήρας PMSM όταν οι ετήσιες ώρες λειτουργίας, η λειτουργία υπό μερικό φορτίο, η τιμή της ενέργειας και το κόστος διακοπής είναι αρκετά υψηλά ώστε οι εξοικονομήσεις κατά τη διάρκεια ζωής να μπορούν πιθανώς να υπερβούν το επιπλέον κόστος εγκατάστασης.

Ένας έλεγχος αγοράς που διατηρεί την τιμή στην κατάλληλη θέση της.

• Ζητήστε δεδομένα απόδοσης στα σημεία φορτίου και ταχύτητας στα οποία το εξοπλισμός θα λειτουργεί πραγματικά.
• Προσφέρετε το πλήρες εγκατεστημένο σύστημα για και τις δύο επιλογές, συμπεριλαμβανομένων των ελεγκτών και της εκκίνησης.
• Υπολογίστε το ετήσιο κόστος ενέργειας από το προφίλ φορτίου, και στη συνέχεια ελέγξτε συντηρητικές και υψηλής χρήσης περιπτώσεις.
• Αναθέστε μια συμφωνημένη βάση κόστους για τη συντήρηση, τη διαθεσιμότητα ανταλλακτικών και την αξιόπιστη έκθεση σε χρόνο αδράνειας.
• Καταγράψτε ποιες υποθέσεις θα άλλαζαν τη σύσταση και επανεξετάστε τις με τις λειτουργίες.

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