למה ניתוח עלות הבעלות הכוללת משנה את ההחלטה הסופית בהשוואה בין עלות מנוע PMSM למנוע אינדוקציה

כאשר מפעל מחליף מנוע, ההזמנה בדרך כלל נפתחת בהשוואה של מחיר ליחידה. זה מובן, אך לא מלא. השוואה מועילה של עלות מנוע PMSM לעומת מנוע אינדוקציה שואלת מה עלות ההנעה לאורך מחזור העבודה האמיתי שלו: חשמל, בקרות, עבודות התקנה, תחזוקה מתוכננת, חשיפה להפסדים בייצור והעבודות הנדרשות כדי להתאים את המנוע החדש למכונה הקיימת.

מבחינה של רכישת ציוד, אף אחת משתי הטכנולוגיות אינה מנצחת בכל מצב. מנוע אינדוקציה עלול להיות הבחירה ההגיונית עבור נכס שמשתמשים בו במעט, ומהלך מהירות קבועה, עם תקציב התחלתי צמוד. מנוע סינכרוני עם מגנטים קבע (PMSM) עלול להצדיק עלות התחלתית גבוהה יותר כאשר מספר השעות הוא גבוה, עומס משתנה, האנרגיה יקרה, או שהתהליך מפיק תועלת מבקרת מהירות. ההבדל נעשה ברור יותר כאשר המספרים מסודרים כעלות הבעלות הכוללת (TCO).

התחל השוואת עלויות בין PMSM למדור אינדוקציה עם פרופיל הפעלה

לפני שאוספים הצעות מחיר, יש לתעד את מה שהמנוע הקיים עושה באמת. יש לרשום את הספק הנומינלי, העומס המדוד או המוערך, שעות הפעלה שנתיות, פרופיל המהירות, הפעלות והעצירות, תעריף החשמל, תנאי הסביבה, וכמה הרסנית תהיה עצירה לא מתוכננת. השוואה שמבוססת רק על לוחית הזהות מפספסת לעתים קרובות את העובדה החשובה ביותר: רבים מהמזרקים, המפוחים, המלחצים והמעבירים פועלים מחוץ לסוגר הספק הנומינלי במשך חלק גדול מהשנה.

מחלקת האנרגיה של ארצות הברית מתייחסת למערכות מנוע כהזדמנות לניהול אנרגיה, מה שמהווה תזכורת שימושית לכך שהמנוע הוא חלק ממערכת ולא רכיב מבודד. לצורך החלטה על עלות בין מנוע סינכרוני עם מגנטים קבועים (PMSM) למדור חשמלי, יש להשתמש בקילוואט שנמדדו אם אפשר. אם מדידות אינן זמינות, יש להציג את ההנחות בבירור ולבדוק את התוצאה במקרים של עומס גבוה ונמוך במקום להציג דמות חסכון אחת כמבטיחה.

לבנות את מודל עלות הבעלות הכוללת בחמישה תחומים של עלות

• רכישה: מחיר המנוע, הובלה, חלפים, מסים וכל תנודתיות מחירים הקשורה בחומרים מגנטיים.
• מגביר ומערכות בקרה: ל-PMSM יש בדרך כלל צורך במגביר בעל יכולת בקרה מתאימה ל-PMSM. יש לכלול מגביר תדר משתנה (VFD), תכנות, הגדרות הגנה, שינויים בלוחות, וכן כל הסדרות הנדרשות למערכת בנוגע להרמוניות או קירור.
• אינטגרציה מכנית: יש לכלול גודל מסגרת, ציר, פלנשה, בסיס, חיבור, מגנים, יישור, נתיבי כבלים ויצירת מחליפים. אלו הן עלויות מרכזיות בפרויקט החלפת מדור חשמלי ב-PMSM.
• אנרגיה: עלות האנרגיה השנתית שווה לקליטת הקילוואט הנמדדת או המוערכת, כפול שעות הפעלה שנתיות ומחיר החשמל הרלוונטי. השוו את שתי הטכנולוגיות באותה נקודת מטען, לא רק בנקודת המטען המרבית זהה.
• אמינות ועצירת פעילות: כולל עבודה מתוכננת לשירות, ציוד גישה, זמינות חלפים, ייצור אבוד, זמן התחלתי מחדש, וההשלכות של כשל במנוע או במתנע.

רשימה זו משנה את טון ה השוואת עלות PMSM למדידת מנוע השראה סקירה. המנוע הזול יותר אינו בהכרח נכס בעל עלות נמוכה יותר, בעוד שמנוע איכותי אינו בהכרח משתלם אוטומטית אם הוא מוסיף הוצאות אינטגרציה שלא ניתן להחזירן במסגרת shedule הפעלה.

השתמשו בעלויות האנרגיה בזהירות, במיוחד תחת עומס חלקי

מוניטורים של סוג PMSM נבדקים לעיתים קרובות מכיוון שהם יכולים להיות יעילים בטווח רחב של מהירויות כאשר הם מופעלים יחד עם VFD מתאים. זה עלול להיות חשוב במיוחד עבור ציוד שמשתנה בתדירות הפעולה שלו, אך הטענה דורשת ראיות יישומיות. יש לבקש עקומות יעילות או נתוני בדיקות במהירויות וערכי מומנט שבהם תהליך זה פועל. לאחר מכן יש להשוות את סך הספק הקלט, כולל המניע – כאשר זה רלוונטי.

כדי חישוב עלות שקוף של מנוע PMSM לעומת מנוע אינדוקציה, יש לנסח את הנוסחה: עלות האנרגיה השנתית = הספק קלט (קילוואט) × שעות הפעלה × מחיר החשמל. יש לבצע לפחות שלושה מקרים: הפעלה צפויה, מקרה של ניצול נמוך, ומקרה של שעות פעילות גבוהות. התוצאה עוזרת למחלקות הפיננסים וההנדסה להבין האם הפרש קטן ביעילות יכול להיות משמעותי בהינתן זמן הפעלה מספיק.

לכיתה של היעילות יש גם צורך בהקשר. הסטנדרט IEC 60034-30-1 מספק מסגרת לכיתות יעילותAcross טכנולוגיות מנועים; עם זאת, יש לבדוק את התקנות המקומיות ואת התחום המדויק של המנוע. אין למסק מסקנות לגבי התאמה רק על סמך שם הטכנולוגיה. יש לבקש את דירוג היעילות המדויק, את בסיס הבדיקה והتوثيق עבור המנוע הנדון.

לחלוק מחיר של שדרוג, לא רק של המנוע

תוכנית של שדרוג ממנוע השראה ל-PMSM עשויה להיות אטרקטיבית, אך היא חייבת להתחיל בסיור באתר. יש לאשר את מידות ההתקנה, את התאמות הציר והחיבור, את האינרציה של העומס, את הצרכים לקודר, את דרישות המעטפת והקירור, את מצב הכבלים ואת התאימות לבקר תדר משתנה (VFD). ל-PMSM עשויה להיות דרישה לבקר עם אלגוריתם בקרה מתאים; לא ניתן להניח שה-VFD הקיים מתאים ללא אימות.

לחלופין, לקבוע מתי ניתן לבצע את העבודה. אם ההתקנה מתבצעת במהלך עצירת תכנון, עלות התפעול וההפסד בתפוקה עלולים להיות צנועים. אם היא דורשת עצירה נפרדת, עלות זו עלולה לשלוט על עלות הבעלות הכוללת (TCO). מסיבה זו, החלטת הסופית בין מנוע סינכרוני עם מגנטים קבועים (PMSM) למנוע השראה אמורה להתקבל במשותף על ידי המחלקות: תפעול, תחזוקה, הנדסת בקרות ורכישות.

מתי מנועי השראה עדיין יכולים להיות הבחירה הכלכלית הטובה יותר

מנועי השראה נשארים פרקטיים כאשר הנכס פועל לעיתים רחוקות, המהירות קבועה, חיסכון האנרגיה קטן מדי כדי להחזיר את העלויות הנוספות, הבקרות הקיימות אינן משתלמות לשינוי, או כשאיחוד תקנים והחלפה מקומית מיידית הם המטרות החשובות ביותר. הם גם יכולים לצמצם את סיכון הפרויקט כאשר יש צורך בהחלפה זהה-לזהה באופן מהיר והממשקים המכאניים והאלקטרוניים כבר הוכחו.

המטרה בניתוח עלות של מנוע סינכרוני עם מגנטים קבועים (PMSM) לעומת מנוע אינדוקציה אינה להיפטר ממנועי אינדוקציה. המטרה היא למנוע החלטה המבוססת על המחיר הראשוני בלבד, אשר עלולה לכסות עלויות שמתעוררות מאוחרת יותר — או למנוע הצעה המבוססת על יעילות, אשר עלולה להתעלם מבקרות, התאמה והשהיות.

קבלו את ההחלטה הסופית על סמך ראיות מחזורי חיים

השוואה מסודרת עלות-תפוקה בין מנוע PMSM למדור אינדוקציה חושפת בבירור את ההחלפות. היעילות הכלכלית של מנוע PMSM נוטה להיות חזקה במיוחד ביישומים בהם הוא פועל לאורך זמן ובמטענים משתנים, שם ביצועי האנרגיה המוכחים יכולים לשקול את העלאת המחיר ותכנון האינטגרציה כבר נעשה. מנועי אינדוקציה עשויים להישאר הבחירה הטובה יותר כאשר רמת השימוש נמוכה או כאשר יש צורך בהחלפה פשוטה ומבוססת, אשר מפחיתה את הסיכון. בכל מקרה, גיליון חישוב עלות מחזור חיים (TCO), שנבנה על בסיס נתוני האתר, מהימן יותר מאשר אחוז יעילות בולט או הצעת מחיר לבדה.