چرا موتور با راندمان IE4 می‌تواند اتلاف توان راکتیو سیستم تأمین برق تولید صنعتی را به‌طور مؤثر کاهش دهد

تجربه میدانی: بهبود ضریب توان در یک کارخانه اکسترودینگ جیانگسو

یک کارخانهٔ اکستروژن پلاستیک در جیانگسو، شش موتور خطی با ردهٔ کارایی IE2 را با واحدهای مغناطیس دائمیِ ان‌نِنگ با ردهٔ کارایی IE4 جایگزین کرد. ضریب توان محل از ۰٫۸۲ به ۰٫۹۳ در عرض یک هفته رسید و هزینهٔ توان راکتیو در قبض ماهانه به‌طور قابل‌مشاهده‌ای کاهش یافت. یک کارخانهٔ ساخت قطعات خودرو نیز پس از نصب یک موتور با ردهٔ کارایی IE4 روی فشرده‌کنندهٔ اصلی هوا، تغییر مشابهی را گزارش داد. مهندس کارخانه اشاره کرد که بانک خازنی که قبلاً در طول روز به‌صورت مداوم روشن و خاموش می‌شد، آرام شد، زیرا موتور با ردهٔ کارایی IE4 جریان مغناطیس‌کنندهٔ کمتری می‌کشد. در یک سایت سوم — یک کارخانهٔ کاغذ — نیز همین مزیت برای پمپ ذخیرهٔ مواد اولیه بدون افزودن هیچ تجهیز جبران‌کنندهٔ جدیدی حاصل شد، صرفاً با استفاده از موتور با ردهٔ کارایی IE4 به‌عنوان جایگزین مستقیم. ارتقاء به موتور با ردهٔ کارایی IE4 همچنین دمای ترانسفورماتور را در سایت پلاستیک کاهش داد که تیم برق آن را به‌عنوان یک مزیت اضافی در نمودار فیدر ثبت کرد. بعداً این کارخانه روش را برای برج‌های خنک‌کنندهٔ خود نیز تکرار کرد و همان بهبود ضریب توان در عرض چند روز ظاهر شد. اکنون هر دو کارخانه این ضریب را ماهانه پایش می‌کنند، زیرا پس از حذف جریان مغناطیس‌کننده، صرفه‌جویی پایدار می‌ماند.

خطر پرداخت هزینه توان راکتیوی که نمی‌توانید ببینید

هزینه پنهان در اکثر کارخانه‌ها توان راکتیو است، نه صرفاً انرژی فعال. یک موتور قدیمی جریان مغناطیس‌کننده‌ای را می‌کشد که شرکت تأمین‌کننده برق آن را به‌عنوان جریمه ضریب توان احتساب می‌کند و حتی یک موتور استاندارد با راندمان IE3 نیز همچنان شکافی را باقی می‌گذارد. این شکاف تنها در خط توان راکتیو نمایش داده می‌شود که اکثر صفحه‌های اصلی به‌طور پیش‌فرض آن را پنهان می‌کنند. خطر این است که برای جریانی پول پرداخت کنید که فقط باعث گرم‌شدن کابل‌ها می‌شود. ENNENG این محصول با روتوری مغناطیس دائمی که نیازی به جریان مغناطیس‌کننده تقریباً ندارد، به این چالش پاسخ می‌دهد؛ بنابراین موتور با راندمان IE4 رفتاری مشابه باری با ضریب توان تقریباً یک دارد. موتوری با راندمان IE4 که بر اساس بار واقعی انتخاب شده باشد، جریان مغناطیس‌کننده‌ای را حذف می‌کند که جریمه ضریب توان برای آن اعمال می‌شود؛ لذا سود حاصل مستقیم است. خطر پس از انتخاب موتوری با راندمان IE4 متناسب با بار واقعی به نزدیک صفر کاهش می‌یابد، زیرا صرفه‌جویی از اولین قبض ضریب توان قابل مشاهده است. گاهی اوقات بخش تأمین‌کنندگان این ادعا را تا زمان دریافت قبض تأیید نمی‌کنند؛ به همین دلیل شرکت ENNENG با هر سفارش، فایل ثبت‌کننده مقادیر قبل و بعد را ارائه می‌دهد.

دلیل فنی کاهش تلفات راکتیو توسط موتور با راندمان IE4

موتور با راندمان IE4 تلفات راکتیو را کاهش می‌دهد، زیرا روتور مغناطیس دائمی خود میدان لازم را تأمین می‌کند؛ بنابراین استاتور جریانی تقریباً هم‌فاز با ولتاژ می‌کشد. در یک مورد اندازه‌گیری‌شده، واحد موتور با راندمان IE4 شرکت ENNENG ضریب توان جابجایی بالاتر از ۰٫۹۸ را در بار نیم‌توان حفظ کرد، در حالی که موتور القایی قدیمی ضریب توانی نزدیک به ۰٫۸۳ داشت. ENNENG واحدهای سری TYB از ۰٫۵۵ کیلووات تا ۲۵۰۰ کیلووات با پوشش IP55 و عایق‌بندی کلاس F را پوشش می‌دهند.

موتوری با راندمان استاندارد IE4 بار کابل‌ها و ترانسفورماتورها را نیز کاهش می‌دهد، زیرا جریان کمتر به معنای افت ولتاژ کمتر در سراسر نیروگاه است. واحدهای محرک مستقیم کم‌سرعت شرکت ENNENG گیربکس را حذف می‌کنند که این امر مسیر دیگری از تلفات در زنجیره تأمین را نیز از بین می‌برد. نتیجهٔ استفاده از موتوری با راندمان IE4، کاهش بیشتر تلفات، خنک‌تر شدن تابلوی برق و فضای اضافی برای نصب ماشین‌های جدید روی همان فیدر است. این مزیت موتور IE4 در تمام محدودهٔ سرعت‌ها — نه صرفاً در نقطهٔ نامی — حفظ می‌شود، زیرا میدان آهنربای دائمی با افزایش بار ضعیف نمی‌شود. در مکان‌هایی که ضریب توان را پیش و پس از نصب اندازه‌گیری می‌کنند، معمولاً مشاهده می‌شود که بازگشت سرمایهٔ موتور IE4 سریع‌تر از آنچه که صرف‌صرف صرفه‌جویی در انرژی نشان می‌دهد، انجام می‌شود. داده‌های مندرج در جدول بر اساس آزمایشی ۲۰۰ ساعته با استفاده از تحلیل‌گر کیفیت توان در ورودی به‌دست آمده‌اند؛ بنابراین این اعداد بازتاب‌دهندهٔ عملکرد یک ماشین در شرایط واقعی هستند، نه اطلاعات یک کاتالوگ. شرکت ENNENG ضریب توان جابه‌جایی را در چند نقطهٔ بار مختلف برای هر واحدی که عرضه می‌کند ثبت می‌کند تا خریدار بتواند منحنی مربوطه را پیش از خرید مشاهده کند. ظرفیت آزادشدهٔ حاصل از این روش، زمان ارتقای بعدی ترانسفورماتور را نیز به تأخیر می‌اندازد که این امر صرفه‌جویی سرمایه‌ای است که معمولاً در صفحهٔ سادهٔ محاسبهٔ بازگشت سرمایه منعکس نمی‌شود. اکثر نیروگاه‌ها این ظرفیت اضافی را تنها پس از ارتقا کشف می‌کنند، زمانی که گسترش برنامه‌ریزی‌شدهٔ آینده بدون نیاز به احداث توزیع‌کنندهٔ جدید، در فیدر موجود جای می‌گیرد.

استانداردهای معتبر برای موتورهای کارآیی IE4 و کیفیت توان

استانداردها، سود را تعیین می‌کنند. استاندارد IEC 60034-30-1، کلاس IE4 را به‌عنوان سطحی مجزا و بالاتر از IE3 تعریف می‌کند؛ بنابراین ادعای «موتور کارآیی IE4» قابل تأیید است. استاندارد IEC 60034-1 روش آزمون کارآیی و تلفات را مشخص می‌کند. استاندارد IEEE 141، جبران ضریب توان و هزینه جریان راکتیو را توضیح می‌دهد که دقیقاً همان بخشی از هزینه است که توسط موتور کارآیی IE4 کاهش می‌یابد. استاندارد ISO 50001 از محل‌های نصب می‌خواهد کیفیت توان را پایش کنند؛ بنابراین بهبود ضریب توان، گزارش انرژی را تقویت می‌کند. آزمون مستندشده موتور کارآیی IE4 همچنین الزامات تشویقی شرکت‌های توزیع برق را برآورده می‌کند که تجهیزات با کارآیی بالا را پاداش می‌دهند و این امر جریان دومی از صرفه‌جویی ایجاد می‌کند. همچنین، قوانین شبکه محلی به‌طور فزاینده‌ای جریمه‌های سنگین‌تری برای ضریب توان پایین در نظر می‌گیرند؛ بنابراین نصب زودهنگام موتور کارآیی IE4، محل نصب را در برابر افزایش آینده نرخ‌ها محافظت می‌کند. این مراجع، ادعای مبهم درباره توان را به یک آیتم قابل اندازه‌گیری و قابل حسابرسی تبدیل می‌کنند.

مطالعه عملی کیفیت توان برای موتور کارآیی IE4

یک مطالعهٔ موتور با راندمان IE4 را با استفاده از ثبت‌کنندهٔ کیفیت برق در فیدر به مدت یک هفته آغاز کنید و ضریب توان و تقاضای راکتیو را ثبت نمایید. از ENNENG برای تعیین اندازهٔ واحد مغناطیس دائمی، باید از بار اندازه‌گیری‌شده و نه برچسب نام استفاده کرد و ضریب توان جابه‌جاشده را در گزارش آزمایش تأیید نمود. برنامهٔ موتور با راندمان IE4 باید شامل خواندن ضریب توان پیش و پس از نصب و بررسی این موضوع باشد که آیا بانک خازنی قابل کاهش است یا خیر. داده‌های ثبت‌شده توسط دستگاه ثبت‌کننده را در پرونده نگهدارید، زیرا بازرسی شرکت تأمین‌کنندهٔ برق از آن‌ها درخواست خواهد کرد. سند موتور با راندمان IE4 باید در کنار نمودار فیدر برای بازبینی قرار گیرد. تیم برق را آموزش دهید تا ضریب توان را بخوانند، تا مزایای موتور با راندمان IE4 در بررسی بعدی نرخ‌ها دفاع شوند. موتوری با راندمان IE4 که بر اساس داده‌های ثبت‌شده نصب شده، عملکردی بهتر از موتور عمومی با راندمان بالا روی همان فیدر دارد، زیرا میدان مغناطیسی آن با بار واقعی تطبیق داده شده است. ثبت مجدد هر سه ماه یک‌بار، تغییرات شکل بار را شناسایی می‌کند؛ زیرا تغییر در شرایط کارکرد می‌تواند در صورت بزرگ‌بودن بیش از حد موتور، ضریب توان را دوباره به سمت مقدار قدیمی بازگرداند. شرکت اِنِنگ توصیه می‌کند که ثبت داده‌ها هر روز در ساعت یکسانی انجام شود تا مقایسه در طول هفته ثابت بماند.

تماس با ENNENG

اگر در حال ارزیابی موتورهای تجاری مغناطیس دائمی برای فروش هستید و به راه‌حلی مهندسی‌شده برای سیستم رانش نیاز دارید که بازدهی و طول عمر بالایی را تضمین کند، اننِنگ شریک قابل اعتماد شماست. امروز با اننِنگ تماس بگیرید .با تیم مهندسی فنی ما صحبت کنید تا پیشنهاد رانشی سفارشی دریافت کنید.

• واتس‌اپ: +۸۶ ۱۸۵۶۲۷۸۰۲۲۸
• پست الکترونیکی: [email protected]
• تلفن: +۸۶ ۵۳۲ ۶۶۰۰۰۵۵۹

پرسش‌های متداول

پرسش: آیا استفاده از موتوری با راندمان IE4 نیاز به بانک‌های خازنی را از بین می‌برد؟

الف: در بسیاری از موارد، استفاده از موتوری با راندمان IE4 نیاز اصلی به بانک‌های خازنی را حذف می‌کند، زیرا روتور مغناطیس دائمی تقریباً جریان مغناطیس‌کننده‌ای نمی‌کشد و به‌تنهایی ضریب توان جابجایی بالایی دارد. در مکان‌هایی که نصب موتوری با راندمان IE4 امکان‌پذیر است، اغلب بانک خازنی را به حالت دستی تغییر می‌دهند یا از کار می‌اندازند؛ این امر هزینه‌های نگهداری و سایش کنتاکتورها را کاهش می‌دهد. میزان دقیق کاهش مصرف توان راکتیو به ترکیب بار وابسته است، بنابراین شرکت ENNENG پیشنهاد می‌کند که قبل و بعد از نصب، اندازه‌گیری با دستگاه ثبت‌کننده انجام شود. بانک کوچک‌تر همچنین به معنای کاهش قطع‌شدن‌های ناخواسته در هنگام تغییر وضعیت است.

پرسش: صرفه‌جویی در توان راکتیو چقدر سریع ظاهر می‌شود؟

الف: پس‌انداز در اولین صورتحساب پس از روشن‌شدن موتور با راندمان IE4 ظاهر می‌شود، زیرا ضریب توان در لحظه‌ای که دستگاه بار را تحمل می‌کند بهبود می‌یابد. یک کارخانهٔ پلاستیک در عرض یک هفته مشاهده کرد که جریمه کاهش یافته است، پس از آنکه بانک خازنی دیگر نوسان نمی‌کرد. جریان راکتیو کاهش می‌یابد، زیرا جریان استاتور با ولتاژ هم‌فاز می‌شود؛ بنابراین شرکت توزیع برق جریان غیرفعال کمتری را اندازه‌گیری می‌کند. شرکت ENNENG توصیه می‌کند که ضریب توان را به مدت یک ماه ثبت کنید تا چرخهٔ کامل آن برای بخش مالی نشان داده شود.

پرسش: آیا موتور با راندمان IE4 به فیدر شلوغ کمک می‌کند؟

الف: بله، موتور با راندمان IE4 جریان عبوری از فیدر را کاهش می‌دهد و ظرفیتی را آزاد می‌سازد که ماشین‌های قدیمی‌تر به‌صورت جریان راکتیو مصرف می‌کردند. جریان کمتر به معنای افت ولتاژ کمتر و ترانسفورماتور سردتر است؛ بنابراین یک سایت می‌تواند بار اضافی را بدون نیاز به ارتقای ایستگاه فرعی اضافه کند. در نتیجه، موتور با راندمان IE4 علاوه بر پس‌انداز، ظرفیت اضافی (سرپوش) نیز فراهم می‌کند که در صورت برنامه‌ریزی گسترش تولید اهمیت دارد. شرکت ENNENG واحد را طوری انتخاب می‌کند که ظرفیت آزادشده را بتوان با داده‌های ثبت‌شده توسط دستگاه لاگر به‌طور قابل‌پیش‌بینی تعیین کرد.