EN
Όταν μία εγκατάσταση αντικαθιστά έναν κινητήρα, η παραγγελία συνήθως ξεκινά με σύγκριση της τιμής ανά μονάδα. Αυτό είναι κατανοητό, αλλά είναι ανεπαρκές. Μία χρήσιμη σύγκριση κόστους PMSM έναντι επαγωγικού κινητήρα εξετάζει το συνολικό κόστος κατοχής του κινητήρα κατά τον πραγματικό κύκλο λειτουργίας του: ηλεκτρική ενέργεια, συστήματα ελέγχου, εργασίες εγκατάστασης, προγραμματισμένη συντήρηση, επιπτώσεις στην παραγωγή και οι εργασίες που απαιτούνται για να ενσωματωθεί ο νέος κινητήρας στην υφιστάμενη μηχανή.
Από προμηθευτικής άποψης, καμία από τις δύο τεχνολογίες δεν είναι κατάλληλη για κάθε κατάσταση. Ένας επαγωγικός κινητήρας μπορεί να είναι η λογική επιλογή για ένα σταθερής ταχύτητας μηχάνημα που χρησιμοποιείται ελάχιστα και για το οποίο υπάρχει περιορισμένος αρχικός προϋπολογισμός. Ένας σύγχρονος κινητήρας με μόνιμους μαγνήτες (PMSM) μπορεί να δικαιολογεί υψηλότερο αρχικό κόστος όταν οι ώρες λειτουργίας είναι υψηλές, η φόρτιση μεταβάλλεται, η ενέργεια είναι ακριβή ή μια διαδικασία επωφελείται από τον έλεγχο της ταχύτητας. Η διαφορά γίνεται πιο σαφής όταν τα στοιχεία οργανώνονται ως συνολικό κόστος κατοχής (TCO).
Ξεκινήστε μια σύγκριση κόστους PMSM έναντι επαγωγικού κινητήρα με βάση το προφίλ λειτουργίας
Πριν συλλέξετε προσφορές, καταγράψτε τι ακριβώς κάνει ο υφιστάμενος κινητήρας. Καταγράψτε την ονομαστική ισχύ, το μετρημένο ή εκτιμώμενο φορτίο, τις ετήσιες ώρες λειτουργίας, το προφίλ ταχύτητας, τις εκκινήσεις και τις διακοπές, το τέλος ηλεκτρικής ενέργειας, τις περιβαλλοντικές συνθήκες και το βαθμό στον οποίο μια απρόβλεπτη διακοπή θα ήταν ενοχλητική. Μια σύγκριση που βασίζεται αποκλειστικά στην πινακίδα ονομαστικών τιμών συχνά παραβλέπει το πιο σημαντικό γεγονός: πολλές αντλίες, ανεμιστήρες, συμπιεστές και ταινίες μεταφοράς λειτουργούν εκτός ονομαστικού φορτίου για μεγάλο μέρος του χρόνου.
Το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ αντιμετωπίζει τα κινητήρια συστήματα ως ευκαιρία διαχείρισης ενέργειας, γεγονός που αποτελεί χρήσιμη υπενθύμιση ότι ο κινητήρας αποτελεί μέρος ενός συστήματος και όχι αυτόνομο στοιχείο. Για τη λήψη απόφασης σχετικά με το κόστος μεταξύ κινητήρα μόνιμων μαγνητών (PMSM) και επαγωγικού κινητήρα, χρησιμοποιήστε μετρημένα kW, όπου αυτό είναι δυνατόν. Εάν δεν είναι διαθέσιμες μετρήσεις, δηλώστε ρητά τις υποθέσεις και ελέγξτε το αποτέλεσμα με περιπτώσεις υψηλής και χαμηλής φόρτισης, αντί να παρουσιάζετε ένα μοναδικό ποσό εξοικονόμησης ως βέβαιο.
Κατασκευάστε το μοντέλο TCO σε πέντε κατηγορίες κόστους
- Αγορά: τιμή κινητήρα, μεταφορικά, ανταλλακτικά, φόροι και οποιαδήποτε μεταβλητότητα τιμής σχετιζόμενη με τα υλικά μαγνητών.
- Οδήγηση και έλεγχος: ένας κινητήρας μόνιμων μαγνητών (PMSM) απαιτεί συνήθως οδηγό με κατάλληλη δυνατότητα ελέγχου PMSM. Συμπεριλάβετε έναν μετατροπέα συχνότητας (VFD), προγραμματισμό, ρυθμίσεις προστασίας, αλλαγές πίνακα και οποιεσδήποτε διατάξεις για αρμονικές ή ψύξη που απαιτούνται από το σύστημα.
- Μηχανική ενσωμάτωση: συμπεριλάβετε το μέγεθος του πλαισίου, τον άξονα, την φλάντζα, τη βάση, τη σύζευξη, τις προστατευτικές κατασκευές, τη στοίχιση, τη διαδρομή των καλωδίων και την κατασκευή προσαρμογέων. Αυτά αποτελούν βασικά κόστη σε ένα έργο αντικατάστασης επαγωγικού κινητήρα με κινητήρα μόνιμων μαγνητών (Retrofit Induction to PMSM).
- Ενέργεια: το ετήσιο κόστος ενέργειας ισούται με τη μετρηθείσα ή εκτιμηθείσα εισερχόμενη ισχύ σε kW, πολλαπλασιασμένη με τις ετήσιες ώρες λειτουργίας και την εφαρμόσιμη τιμή ηλεκτρικής ενέργειας. Συγκρίνετε και τις δύο τεχνολογίες στα ίδια σημεία φόρτισης, όχι μόνο σε ένα ταυτόσημο σημείο ονομαστικής φόρτισης.
- Αξιοπιστία και χρόνος αδράνειας: συμπεριλάβετε το εργατικό κόστος για προγραμματισμένες συντηρήσεις, τον εξοπλισμό πρόσβασης, τη διαθεσιμότητα ανταλλακτικών, την απώλεια παραγωγής, το χρόνο επανεκκίνησης και τις συνέπειες μιας αποτυχίας του μετατροπέα ή του κινητήρα.
Αυτή η λίστα αλλάζει τον τόνο ενός PMSM έναντι Κόστους Κινητήρα Επαγωγής ελέγχου. Ο φθηνότερος κινητήρας δεν είναι αναγκαστικά το πιο οικονομικό στοιχείο, ενώ ένας κινητήρας υψηλής ποιότητας δεν είναι αυτόματα οικονομικός, εάν εισάγει δαπάνες ενσωμάτωσης που το πρόγραμμα λειτουργίας δεν μπορεί να αντισταθμίσει.
Χρησιμοποιήστε το κόστος ενέργειας με προσοχή, ιδιαίτερα σε μερική φόρτιση
Τα μηχανήματα PMSM αξιολογούνται συχνά επειδή μπορούν να λειτουργούν αποδοτικά σε ένα ευρύ φάσμα ταχυτήτων όταν συνδυάζονται με κατάλληλο μετατροπέα συχνότητας (VFD). Αυτό μπορεί να έχει μεγάλη σημασία για εξοπλισμό με μεταβλητό φορτίο, αλλά η δήλωση αυτή απαιτεί εφαρμοστικά στοιχεία. Ζητήστε καμπύλες απόδοσης ή δεδομένα δοκιμών στις ταχύτητες και τις ροπές που χρησιμοποιεί η διαδικασία. Στη συνέχεια, συγκρίνετε τη συνολική εισερχόμενη ισχύ, συμπεριλαμβανομένου του μετατροπέα, όπου αυτό είναι σχετικό.
Για μια διαφανή σύγκριση κόστους μηχανήματος PMSM έναντι επαγωγικού κινητήρα, διατυπώστε τον τύπο: ετήσιο κόστος ενέργειας = εισερχόμενη ισχύς (kW) × ώρες λειτουργίας × τιμή ηλεκτρικής ενέργειας. Εκτελέστε τουλάχιστον τρεις περιπτώσεις: την αναμενόμενη λειτουργία, μια περίπτωση χαμηλής χρησιμοποίησης και μια περίπτωση υψηλών ωρών λειτουργίας. Το αποτέλεσμα βοηθά τα τμήματα χρηματοοικονομικών και μηχανικής να κρίνουν εάν μια μικρή διαφορά απόδοσης έχει επαρκή χρόνο λειτουργίας ώστε να είναι σημαντική.
Η κλάση απόδοσης αξίζει επίσης προσοχή. Το πρότυπο IEC 60034-30-1 παρέχει ένα πλαίσιο κλάσεων απόδοσης για όλες τις τεχνολογίες κινητήρων· πρέπει ωστόσο να ελέγχονται οι τοπικές ρυθμίσεις και το εύρος εφαρμογής των κινητήρων. Δεν πρέπει να συνάγεται η συμμόρφωση από το όνομα της τεχνολογίας. Ζητήστε την ακριβή βαθμολογία, τη βάση δοκιμής και την τεκμηρίωση για τον συγκεκριμένο κινητήρα.
Υπολογίστε το κόστος της αναβάθμισης, όχι μόνο του κινητήρα
Ένα πρόγραμμα αναβάθμισης από επαγωγικό κινητήρα σε PMSM μπορεί να είναι ελκυστικό, αλλά πρέπει να ξεκινά με έρευνα επιτόπου. Επιβεβαιώστε τις διαστάσεις στήριξης, τη συμβατότητα του άξονα και της σύζευξης, την αδράνεια φορτίου, τις απαιτήσεις για κωδικοποιητή, τις απαιτήσεις για περίβλημα και ψύξη, την κατάσταση των καλωδίων και τη συμβατότητα με τον ελεγκτή συχνότητας (VFD). Ένας κινητήρας PMSM μπορεί να απαιτεί ελεγκτή με τον κατάλληλο αλγόριθμο ελέγχου· δεν πρέπει να υποτίθεται ότι ένας υφιστάμενος ελεγκτής VFD είναι κατάλληλος χωρίς επαλήθευση.
Αποφασίστε επίσης πότε μπορεί να πραγματοποιηθεί η εργασία. Εάν η εγκατάσταση πραγματοποιηθεί κατά τη διάρκεια σχεδιασμένης διακοπής, το κόστος εργασίας και η έκθεση σε απώλεια παραγωγής μπορεί να είναι μικρή. Εάν όμως απαιτείται ξεχωριστή διακοπή, το κόστος αυτό μπορεί να κυριαρχεί στο συνολικό κόστος κατοχής (TCO). Γι’ αυτόν τον λόγο, η τελική απόφαση για το κόστος μεταξύ κινητήρων PMSM και επαγωγικών κινητήρων πρέπει να ληφθεί από κοινού από τις υπηρεσίες λειτουργίας, συντήρησης, μηχανικής ελέγχου και προμηθειών.
Πότε οι επαγωγικοί κινητήρες μπορούν ακόμα να αποτελούν την καλύτερη οικονομική επιλογή
Οι επαγωγικοί κινητήρες παραμένουν πρακτική επιλογή όταν το στοιχείο λειτουργεί σπάνια, η ταχύτητα είναι σταθερή, η εξοικονόμηση ενέργειας είναι τόσο μικρή ώστε να μην καλύπτει το επιπλέον κόστος, οι υφιστάμενοι έλεγχοι δεν είναι οικονομικά συμφέρον να αντικατασταθούν, ή η τυποποίηση και η άμεση τοπική αντικατάσταση αποτελούν τις υψηλότερες προτεραιότητες. Μπορούν επίσης να μειώσουν τον κίνδυνο του έργου όταν απαιτείται γρήγορη αντικατάσταση ίδιου με ίδιο και οι μηχανικές και ηλεκτρικές διεπαφές έχουν ήδη αποδειχθεί.
Ο σκοπός μιας ανάλυσης κόστους μεταξύ ενός κινητήρα ΜΜΣΠ και ενός κινητήρα επαγωγής δεν είναι να εξαλείψει τους κινητήρες επαγωγής. Είναι να αποτρέψει μια απόφαση που βασίζεται αποκλειστικά στην αρχική τιμή, η οποία μπορεί να κρύβει κόστη που προκύπτουν αργότερα — ή να αποτρέψει μια πρόταση που επικεντρώνεται στην απόδοση από το να παραβλέψει τον έλεγχο, την εγκατάσταση και την ανενεργία.
Λάβετε την τελική απόφαση με βάση αποδείξεις κύκλου ζωής
Μια πειθαρχημένη σύγκριση κόστους μεταξύ κινητήρα ΜΜΣΠ και κινητήρα επαγωγής καθιστά ορατούς τους συμβιβασμούς. Η οικονομική απόδοση των κινητήρων ΜΜΣΠ είναι συχνά ισχυρότερη σε εφαρμογές με μακρά διάρκεια λειτουργίας και μεταβλητό φορτίο, όπου η επαληθευμένη ενεργειακή απόδοση μπορεί να υπερβεί το πρόσθετο κόστος και η ενσωμάτωση έχει σχεδιαστεί εκ των προτέρων. Οι κινητήρες επαγωγής μπορούν να παραμείνουν η καλύτερη επιλογή όταν η χρησιμοποίηση είναι χαμηλή ή όταν μια απλή, αποδεδειγμένη αντικατάσταση μειώνει τον κίνδυνο. Σε κάθε περίπτωση, ένα φύλλο υπολογισμού ΣΚΚ (συνολικού κόστους κύκλου ζωής) που βασίζεται σε δεδομένα της εγκατάστασης είναι πιο αξιόπιστο από μια ποσοστιαία τιμή απόδοσης που εμφανίζεται σε επικεφαλίδα ή από μια προσφορά εξοπλισμού μόνο.
