EN
Ostotarkastelun näkökulmasta moottorivertailu alkaa tarjouksesta, mutta sen ei pitäisi päättyä siihen. Alhaisin tarjottu yksikköhinta voi olla oikea valinta vähän käytetylle, vakionopeudelle suunnitellulle koneelle. Se kuitenkin muodostuu heikoksi päätössäännöksi, kun moottori toimii pitkiä vuoroja, kohtaa vaihtelevan kuorman tai sijaitsee prosessissa, jossa suunnaton pysähdys on kallista. Tämä on keskeinen kysymys PMSM- ja induktiomoottorikustannusvertailussa: ostajat vertailevat kahta eri omistuspolkua, eivätkä ainoastaan kahta eri laskua.
Pysyväismagneettimoottori (PMSM) on yleensä kalliimpi ostaa, koska sen roottorissa käytetään pysyviä magneetteja ja sen käyttöönotto vaatii usein yhteensopivan taajuusmuuttajan sekä käyttöönottoon liittyvää työtä. Induktiomoottori on yleensä helpommin saatavilla ja sen huolto on tuttua. Kumpikaan näistä havainnoista ei määritä taloudellisesti parempaa vaihtoehtoa. Tärkeä kysymys on, kumman vaihtoehdon hyödyllisen työn kustannukset ovat pienempiä odotetun käyttöiän aikana todellisen kuormitussyklin mukaisesti.
Aloita PMSM:n ja induktiomoottorin kustannusvertailu tehtävästä, ei katalogihinnasta
Nopea vertailu nimellistehosta (kW), listahinnasta ja yhdestä ilmoitetusta hyötysuhdetiedosta on houkutteleva. Tämä lähestymistapa kuitenkin jättää huomiotta ne olosuhteet, joissa pieni hyötysuhde-ero muodostuu merkittäväksi käyttökustannukseksi: vuotuiset käyttötunnit, kuormituksen jakautuminen, paikallinen sähkön hinta, nopeuden säätömenetelmä, ympäristöolosuhteet sekä tuotantokatkosten aiheuttamat kustannukset. Kansainvälisen energiatoimiston (IEA) materiaalien mukaan sähkömoottorikäyttöiset järjestelmät kuluttavat yli 40 % maailman sähköenergiasta, mikä muistuttaa hyvin siitä, että moottorien energiankulutus ei ole vähäinen kulu rivi systeemin kokonaismittakaavassa. Tämä ei tarkoita, että jokainen vaihto takaisinmaksaa automaattisesti; se tarkoittaa, että käyttötapauksen laskeminen ansaitsee huomiota.
Reilun PMSM vs induktiomoottorin kustannukset arvioi ja kerää kuormituskäyrä ennen lopullisen tarjouksen pyytämistä. Merkitse, kuinka monta tuntia kone toimii 25 %:n, 50 %:n, 75 %:n ja nimelliskuormituksen läheisessä kuormituksessa; kuinka usein se käynnistyy; tapahtuuko nopeuden rajoitus mekaanisesti; ja kestääkö järjestelmä pysäytystä. Tuuletin, pumppu, puristin, kuljetin tai sekoitin harvoin toimii joka tunti nimellisolosuhteissa, joita käytetään yksinkertaisessa luetteloverkossa vertailuun.
Rakenna kokonaisomistuskustannusmalli
Mallin ei tarvitse antaa väärää tarkkuuden vaikutelmaa, mutta sen on sisällettävä merkitykselliset kustannusluokat. Yhdysvaltojen energiaministeriön elinkaari-kustannusohjeet esittävät samoin hankinnan, energian, käytön ja huollon sekä jäännösarvon taloudellisina syötteinä eikä käsitle käyntihintaa ainoana päätöksen perustana.
- Hankinta: moottori, taajuusmuuttaja, ohjausjärjestelmä, kaapelit, suojaus, kuljetuskulut ja mahdollinen mekaaninen sovitus.
- Asennus ja käyttöönotto: työvoima, parametrien asettaminen, harmonisten tai EMC:n tarkastukset, jos niitä vaaditaan, ja hyväksyntätestaus.
- Energia: vuotuinen syöttöenergia laskettuna todellisilla kuormituspisteillä, ei ainoastaan nimelliskuormituksella.
- Huolto ja varaosat: tarkastukset, laakerit, voiman siirron huolto, varaston hallintapolitiikka ja teknikoiden työaika.
- Käyttökatkoksi liittyvä altistuminen: menetetty tuotanto, käynnistystyö, laadun heikkeneminen ja viivästetyn huollon kustannukset.
- Elinaikapääoma ja riski: odotettu käyttöikä, korvaussuunnittelu sekä herkkyys sähkön ja magnettiaineiden hintavaihteluihin.
Tämä kehys muuttaa PMSM- ja induktiomootorien kustannusvertailun kysymyksestä »Kumpi moottori on halvempi?« kysymykseksi »Kumpi vaihtoehto tarjoaa alhaisemman diskontatun omistuskustannuksen tälle käyttöprofiilille?« Se tekee myös oletukset näkyviksi insinööri-, toimintaja rahoitusosastoille eikä jätä päätöstä ostotavoitteen mukaan.
Miksi hyötysuhde on arvioitava todellisilla kuormituspisteillä
PMSM-moottori voi tarjota etua, kun käyttöjakso kuluu merkittävästi nimellislastun alapuolella, erityisesti silloin, kun moottori ja taajuusmuuttaja valitaan yhtenä järjestelmänä. Tämä väite on kuitenkin varattava: eteenpäin vaikutavan hyödyn suuruus riippuu moottorin suunnittelusta, koosta, nopeusalueesta, taajuusmuuttajan häviöistä, ohjausasetuksista ja mitatusta kuormituskäyrästä. Käytettäessä vähän tuntia ja vakionopeutta, induktiomootorista voi tulla taloudellisesti kannattava vaihtoehto, jos energiankulutuksen ero on liian pieni korvatakseen korkeamman asennuskustannuksen.
Käytä seuraavaa laskentakaavaa jokaiselle edustavalle toimintapisteelle: vuotuinen energiakustannus = teho ulos ÷ yhdistetty järjestelmän hyötysuhde × käyttötunnit × sähkön hinta. Laske yhteensä tulokset kuormituskäyrän yli. PMSM- ja induktiomootorikustannusanalyysissä vertaa moottorin ja taajuusmuuttajan yhdistettyä hyötysuhdetta yhdenmukaisella tavalla. Älä vertaa PMSM-moottoria taajuusmuuttajalla induktiomootoriin, joka on ilmoitettu ilman sitä ohjauslaitetta, jota se todellisuudessa tarvitsee.
Sen jälkeen suoritetaan herkkyystapaukset. Mitä tapahtuu, jos vuotuinen käyttöaika on 2 000 tuntia eikä 6 000 tuntia? Jos hinnoittelumalli nousee? Jos laite toimii pääosin 40 %:n kuormituksella eikä 80 %:n kuormituksella? Tulos, joka pysyy edullisena kohtalaisilla syötteillä, on vahvempi kuin takaisinmaksuaika, joka perustuu yhteen optimistiseen oletukseen.
Ota huomioon ohjausjärjestelmät, integraatio ja käyttöriskit
Ostopäätös alkaa yleensä yksikköhinnasta, mutta usean vuoden ajan kestävässä käytössä merkitystä omaa järjestelmän tuottavuuden säilyttämisen kustannus. Pysyväismagneettimoottori PMSM , vahvista moottorinohjaimen yhteensopivuus, tarvittaessa takaisinkytkentävaatimukset, tehon alentaminen (derating), virhetilanteiden käyttäytyminen, huoltokelpoisuus ja vara-moottorin toimitusaika. Induktiomoottorille varmista, aiheuttavatko valittu käynnistystapa ja nopeuden säätöstrategia vältettävissä olevaa energiahävikkiä tai mekaanista rasitusta.
Integrointi voi kumota ilmeisen selvän tuloksen. Jos PMSM-asennukseen vaaditaan merkittävää ohjauspaneelin uudelleensuunnittelua lyhytikäiselle, vähän käytetylle laitteelle, alkuperäinen lisäkustannus ei välttämättä ole perusteltavissa. Toisaalta, jos muuttuvan kuorman prosessi tuhlaa tällä hetkellä energiaa säätämällä tai toimii lähes jatkuvasti, operaatio-säästöjen sivuuttaminen voi tehdä edullisemmasta hankinnasta kalliimman ratkaisun. Siksi PMSM:n ja induktiomotorin kustannusvertailulaskelmaan tulisi sisällyttää kerran tehtävät integrointikustannukset ja realistinen käyttökatkokeskustelu, eikä molempia tulisi piilottaa vertailun ulkopuolelle.
Käytä päätöksenvalintaporttia pikemminkin kuin yleispätevää voittajaa
|
Kunnossa |
Taloudellinen vaikutus |
Mitä tarkistetaan |
|
Korkeat vuosittaiset käyttötunnit ja muuttuva kuorma |
Energiansäästöt saattavat riittää korvaamaan korkeamman asennuskustannuksen. |
Osakuorman tehokkuuskartta, sähkön hinta ja kuormatiedot. |
|
Alhaiset vuosittaiset käyttötunnit ja vakaa täyskuormitustila |
Alkuperäinen kustannus voi painaa enemmän. |
Asennushinnan ero ja realistinen energiankulutus. |
|
Kallis käyttökatko tai etäyhteys |
Huoltokelpoisuus ja varaosastrategia muuttuvat taloudellisiksi muuttujiksi. |
Moottorin tukipalvelut, toimitusaika ja huoltosuunnitelma. |
|
Epävarmat prosessimuutokset |
Joustava moottori- ja vaihtovirtamoottorijärjestelmä voi olla vaihtoehtoarvoinen. |
Tuleva nopeusalue ja ohjauskehityssuunnitelma. |
Johtopäätös on tahallisesti ehdollinen. PMSM- ja induktiomoottorikustannusvertailu tulisi suosia induktiomoottoria, kun laite on vähän kuormitettu, vakionopeuksinen, helppokorvattava ja laskettu energiatuotto merkityksetön. PMSM:ää tulisi harkita vakavasti, kun vuosittaiset käyttötunnit, osakuormitus, energiahinta ja katkon kustannukset ovat riittävän korkeat, jotta elinkaaren säästöt voivat todennäköisesti ylittää asennuskustannusten eron.
Ostolista, joka pitää hinnan sen paikassa, joka sille kuuluu.
- Pyydä tehokkuustietoja niissä kuorma- ja nopeuspisteissä, joissa laite todellisuudessa toimii.
- Tarjoa molemmat vaihtoehdot kokonaisuudessaan asennettuina järjestelminä, mukaan lukien moottoriohjaimet ja käynnistys.
- Laske vuotuinen energiakustannus kuormituskäyrästä ja testaa varovaiset sekä korkean käytön skenaariot.
- Määritä sovittu kustannusperusta huollolle, varaosien saatavuudelle ja uskottavalle käyttökatkokokeille.
- Dokumentoi, mitkä oletukset muuttaisivat suositusta, ja tarkista ne toiminnan kanssa.
Jos arvioit kaupallisesti saatavia pysyväismagneettisia moottoreita ja tarvitset suunnitellun ajuriratkaisun, joka takaa tehokkuuden ja pitkän käyttöiän, ENNENG on luotettava kumppanisi. Ota yhteyttä ENNENG:iin jo tänään. Puhu teknisen insinöörityömme kanssa saadaksesi mukautetun ajuriratkaisun ehdotuksen.
- WhatsApp:+86 18562780228
- Sähköposti: [email protected]
- Puhelin: +86 532 66000559
