Kāpēc kopējās īpašumtiesību izmaksu analīze maina galīgo lēmumu, salīdzinot PMSM un indukcijas motoru izmaksas

Kad rūpnīca nomaina dzinēju, iepirkumu pasūtījums parasti sākas ar vienības cenas salīdzināšanu. Tas ir saprotami, taču nepietiekami. Noderīgs PMSM pret indukcijas dzinēju izmaksu salīdzinājums prasa noskaidrot, cik maksās ekspluatēt dzinēju tā faktiskajā darbības režīmā: elektroenerģija, vadības sistēmas, uzstādīšanas darbi, plānotie tehniskie apkopju darbi, ražošanas riski un darbi, kas nepieciešami, lai jaunais dzinējs atbilstu esošajai mašīnai.

Iepirkumu viedokļa ziņā neviena no tehnoloģijām nav uzvarētāja katrā situācijā. Indukcijas motors var būt saprātīga izvēle mazliet izmantotam, fiksētās ātruma iekārtam ar stingru sākotnējo budžetu. Pastāvīgā magnēta sinhronais motors (PMSM) var attaisnot augstāku sākotnējo izmaksu, ja ekspluatācijas stundu skaits ir liels, slodze mainās, enerģija ir dārga vai procesam ir izdevīgi ātruma regulēšana. Atšķirība kļūst skaidrāka, kad skaitļi tiek organizēti kā kopējās īpašumtiesību izmaksas (TCO).

Sāciet PMSM un indukcijas motora izmaksu salīdzinājumu ar ekspluatācijas profilu

Pirms piedāvājumu savākšanas dokumentējiet, ko faktiski dara esošais motors. Ierakstiet nominālo jaudu, mērīto vai novērtēto slodzi, gadā darbības stundu skaitu, ātruma profilu, startus un apstāšanās reizes, elektroenerģijas tarifu, apkājējās vides apstākļus un to, cik traucējoša būtu neparedzēta apturēšana. Salīdzinājums, kas balstīts tikai uz datu plāksnītes informāciju, bieži vien izlaiž svarīgāko faktu: daudzi sūkņi, ventilatori, kompresori un transportieri visu gadu lielāko daļu laika darbojas ārpus nominālās slodzes.

ASV Enerģētikas departaments motoru sistēmas uzskata par enerģijas pārvaldības iespēju, kas ir noderīgs atgādinājums, ka motors ir sistēmas daļa, nevis izolēts komponents. PMSM un indukcijas motora izmaksu salīdzināšanai izmantojiet, ja iespējams, mērītos kW. Ja mērījumi nav pieejami, skaidri norādiet pieņēmumus un pārbaudiet rezultātu gan augstas, gan zemas slodzes gadījumos, nevis vienkārši norādiet vienu ietaupījumu skaitli kā drošu vērtību.

Uzbūvējiet TCO modeli piecos izmaksu segmentos

• Iegāde: motora cena, transporta izmaksas, rezerves daļas, nodokļi un jebkādas cenu svārstības, kas saistītas ar magnētiskajiem materiāliem.
• Dzinējs un vadības sistēma: PMSM parasti prasa dzinēju ar atbilstošu PMSM vadības funkcionalitāti. Iekļaujiet mainīgās frekvences vadības ierīci (VFD), programmēšanu, aizsardzības iestatījumus, paneļa izmaiņas un jebkādas harmonisko svārstību vai dzesēšanas prasības, ko nosaka sistēma.
• Mehāniskā integrācija: iekļaujiet korpusa izmērus, vārpstu, flančus, pamatni, savienojumus, aizsargierīces, izlīdzināšanu, kabeļu novietojumu un adapteru izgatavošanu. Šīs ir centrālās izmaksas projektā, kur indukcijas motors tiek aizvietots ar PMSM.
• Enerģija: gada enerģijas izmaksas ir vienādas ar izmērīto vai novērtēto ieejas kW reizinājumu ar gada stundām un piemērojamo elektroenerģijas cenu. Salīdziniet abas tehnoloģijas pie tādiem pašiem ekspluatācijas punktiem, ne tikai pie identiskiem nominālās slodzes punktiem.
• Uzticamība un darbības pārtraukumi: iekļaujiet plānotās apkopes darbaspēka izmaksas, piekļuves aprīkojumu, rezerves daļu pieejamību, zaudēto ražošanu, restarta laiku un neveiksmīgas piedziņas vai dzinēja sekas.

Šis saraksts maina PMSM pret indukcijas motoru izmaksas pārskatu. Lētākais dzinējs nav obligāti zemākās kopējās izmaksas aktīvs, savukārt augstākās klases dzinējs nav automātiski ekonomisks, ja tā integrācijas izmaksas pārsniedz to, ko ekspluatācijas grafiks var kompensēt.

Enerģijas izmaksas izmantojiet uzmanīgi, īpaši daļējas slodzes režīmā

PMSM bieži novērtē, jo tie var būt efektīvi plašā ātruma diapazonā, ja tiek izmantots piemērots mainīgās frekvences vadības ierīce (VFD). Tas var būt ļoti svarīgi mainīgas slodzes aprīkojumam, taču šis apgalvojums prasa pielietojuma pierādījumus. Prasiet efektivitātes līknes vai testu datus pie ātrumiem un momenta vērtībām, kuras izmanto procesā. Pēc tam salīdziniet kopējo ieejas jaudu, ieskaitot vadības ierīci, ja tā ir attiecīga.

Lai veiktu pārredzamu PMSM un indukcijas dzinēja izmaksu aprēķinu, izvietojiet formulu: gada enerģijas izmaksas = ieejas jauda (kW) × darbības stundas × elektroenerģijas tarifs. Veiciet vismaz trīs scenārijus: paredzamo darbību, zemas izmantošanas gadījumu un augstas stundu skaita gadījumu. Rezultāts palīdz finansu un inženierijas speciālistiem novērtēt, vai neliela efektivitātes atšķirība ir pietiekami ilgi ekspluatējama, lai tas būtu nozīmīgi.

Efektivitātes klasei arī jābūt kontekstā. IEC 60034-30-1 nodrošina efektivitātes klases rāmi visām dzinēju tehnoloģijām; tomēr jāpārbauda vietējie noteikumi un dzinēju darbības joma. Neizvediet atbilstību no tehnoloģijas nosaukuma. Pieprasiet precīzu vērtējumu, testēšanas pamatu un dokumentāciju attiecībā uz apsvērto dzinēju.

Cenājiet rekonstrukciju, ne tikai dzinēju

Indukcijas dzinēja aizvietošana ar pastāvīgā magnētiskā lauka sinhrono dzinēju (PMSM) programma var būt pievilcīga, taču tai jāsākas ar vietnes apsekojumu. Apstipriniet montāžas izmērus, vārpstas un savienojuma savietojamību, slodzes inerci, kodētāja vajadzības, korpusa un dzesēšanas prasības, kabeļu stāvokli un VFD vadības savietojamību. PMSM var prasīt piedziņu ar piemērotu vadības algoritmu; esošo VFD nevar automātiski uzskatīt par piemērotu bez pārbaudes.

Arī noteikt, kad darbus var veikt. Ja uzstādīšana notiek plānotas apstāšanās laikā, darba un zaudētās ražošanas izmaksas var būt nelielas. Ja tam nepieciešama atsevišķa apstāšanās, šī izmaksa var dominēt kopējās īpašuma izmaksās (TCO). Tāpēc gala lēmumu par pastāvīgā magnēta sinhronā dzinēja (PMSM) un indukcijas dzinēja izmaksām kopumā jāpieņem operāciju, tehniskās apkopes, vadības inženierijas un iepirkumu departamentiem.

Kad indukcijas dzinēji joprojām var būt labāks ekonomisks lēmums

Indukcijas dzinēji paliek praktiski, ja iekārta darbojas reti, ātrums ir fiksēts, enerģijas taupījumi ir pārāk mazi, lai kompensētu augstākās izmaksas, esošās vadības sistēmas nav izdevīgi modernizēt vai standartizācija un nekavējoties pieejama vietēja aizvietošana ir augstākās prioritātes. Tie arī var samazināt projekta risku, ja nepieciešama ātra viena pret vienu aizvietošana un mehāniskās un elektriskās saskarnes jau ir pierādītas.

PMSM un indukcijas dzinēja izmaksu analīzes mērķis nav izslēgt indukcijas dzinējus. Tas ir novērst lēmumu, kas balstīts uz sākotnējo cenu, no paslēpšanas vēlāk rodzīgām izmaksām — vai arī novērst efektivitāti uzsvērto priekšlikumu no ignorēšanas vadības sistēmu, montāžas un ekspluatācijas pārtraukumu jautājumiem.

Pieņemiet galīgo lēmumu, pamatojoties uz cikla ilguma pierādījumiem

Sistematiska PMSM un indukcijas dzinēja izmaksu salīdzināšana padara kompromisu redzamus. PMSM ekonomiskās priekšrocības bieži ir visizteiktākās ilgstošās darbības un mainīgā slodzes lietojumos, kur apstiprināta enerģijas patēriņa efektivitāte var pārsniegt augstākas sākotnējās izmaksas un integrācija ir rūpīgi plānota. Indukcijas dzinēji var palikt labākais risinājums zemas izmantošanas gadījumos vai tad, ja vienkāršs un pārbaudīts aizvietojums samazina riskus. Abos gadījumos TCO (kopējās īpašumtiesību izmaksas) aprēķins, kas balstīts uz vietējiem datiem, ir ticamāks nekā vienkārši galvenajā virsrakstā norādītais efektivitātes procentuālais rādītājs vai vienīgi aprīkojuma cena.