Waarom zijn gegevens over de werkelijke bedrijfsomstandigheden doorslaggevend voor een uitgebreide kostenvergelijking tussen PMSM en asynchrone motor?

Een kostenanalyse van PMSM versus asynchrone motor begint meestal met twee offertes. Dat is begrijpelijk, maar voldoet zelden aan de eisen voor een gefundeerde investeringsbeslissing. Een synchrone permanent-magneetmotor kan hogere aanschaf- en aandrijfintegratiekosten met zich meebrengen, terwijl een asynchrone motor goedkoper lijkt in aanschaf en eenvoudiger te vervangen is. Het economische resultaat verandert wanneer de motor werkt onder wisselende belasting, vaak opstart en stopt, draait in warme of stoffige omstandigheden, of productieverlies veroorzaakt bij uitval.

Vanuit inkoopperspectief is de juiste vraag niet: ‘Welke motor kost minder?’ Maar: ‘Welke optie kost minder voor deze bedrijfsomstandigheden, installatie en serviceopzet?’ Dat onderscheid maakt nauwkeurig gemeten bedrijfsomstandighedengegevens doorslaggevend.

Waarom een vergelijking op basis van nominaal vermogen geen beslissing kan geven over de kostenverhouding tussen PMSM en inductiemotor

Nominaal vermogen, nominale snelheid en nominale rendement beschrijven een gedefinieerd bedrijfspunt. Ze geven niet weer hoe een pomp, ventilator, compressor, transportband of mengmachine zich gedraagt tijdens een daadwerkelijke werkdag. Veel processen verlopen aanzienlijk onder belasting, kennen wisselende koppelbehoeften of omvatten stilstandperioden die niet opnemen worden in een offerte-vergelijking.

De richtlijnen van het Amerikaanse ministerie van Energie voor motorbelasting verklaren dat de gedeeltelijke belasting kan worden geschat op basis van metingen van ingangsvermogen, stroom of snelheid. Daarnaast wordt erop gewezen dat het motorrendement bij lage belasting aanzienlijk kan dalen, hoewel de exacte curve afhangt van de specifieke motor. Daarom kan de kostenverhouding tussen PMSM en inductiemotor niet worden bepaald door twee catalogusrendementen van elkaar af te trekken. De nuttige vergelijking is een gewogen jaarlijkse energiemodel gebaseerd op gemeten belastingsintervallen.

Het is waar dat een PMSM in sommige toepassingen met variabele belasting een sterke efficiëntievoordelen kan bieden. Dat maakt hem echter niet automatisch de winnaar. Als een motor gedurende beperkte uren bijna constant op nominale belasting draait, een bestaande compatibele asynchrone aandrijfopstelling heeft en stilstand goedkoop is, dan kan de hogere initiële investering mogelijk niet worden terugverdiend binnen de door de koper gewenste termijn.

Verzamel de bedrijfsgegevens voordat u de vervanging gaat prijzen

Voor een geloofwaardig PMSM versus inductiemotor-kosten model verzamelt u gegevens van het bestaande aangedreven systeem in plaats van te vertrouwen op een schatting van één operator. Een logperiode van één tot vier weken is vaak nuttiger dan een geïdealiseerd typeplaatvermelding, omdat deze de productievariatie weerspiegelt.

• Elektrische ingang: log de driefasenspanning, stroom, werkelijke kW, vermogensfactor en harmonischen indien een aandrijfregelaar is geïnstalleerd.
• Mechanische belasting: registreer de asdraaisnelheid, een torqueproxy, debiet, druk, doorvoer of een andere procesvariabele die belastingswijzigingen weergeeft.
• Tijd bij elke conditie: afzonderlijke intervallen voor productie, recirculatie, stand-by, opstarten en piekbelasting.
• Omgeving: vermeld de omgevingstemperatuur, hoogte boven zeeniveau, stofgehalte, vochtigheid, ventilatie van de behuizing en beperkingen op het gebied van koeling.
• Betrouwbaarheidsgeschiedenis: documenteer reparatiegevallen, problemen met lagers of isolatie, beschikbaarheid van reserve-motoren, benodigde arbeidstijd en gevolgen voor de productie.
• Besturingsarchitectuur: identificeer de geïnstalleerde variabele-frequentieregelaar (VFD), de besturingsmodus, de kabel lengte, filters, noodzakelijke bypassoplossingen en eventuele vereiste compatibiliteitsaanpassingen.

IEC 60034-2-1 stelt methoden vast voor het bepalen van verliezen en rendement op basis van tests. Bij inkoop vraagt u leveranciers expliciet naar de testbasis en de werkingspunten die ten grondslag liggen aan de opgegeven rendementsgegevens. Gelijksoortig bewijs is belangrijker dan een opschriftcijfer dat is verkregen onder andere belastings- of besturingsomstandigheden.

Bouw het levenscyclusmodel op basis van gemeten intervallen

Een praktische PMSM versus inductiemotor-kosten de berekening bestaat uit vijf kostenblokken. Het eerste blok omvat de motor, de VFD of besturingen, koppelingen of montageaanpassingen, inbedrijfstelling en eventuele productiestoppen die nodig zijn voor de installatie. Het energieblok maakt gebruik van elk gemeten bedrijfsinterval, de bijbehorende uren, het elektriciteitstarief en het toepasselijke rendement voor elk motor-aandrijfpakket. Het onderhoudsblok omvat gepland onderhoud, waarschijnlijk correctief onderhoud, vervangende onderdelen en toegang voor service. Het risicoblok schat de kostenblootstelling bij een ongeplande stop. Ten slotte worden verwijderingskosten of restwaardeveronderstellingen opgenomen indien de organisatie een volledig asset lifecycle-model gebruikt.

Bereken voor elk interval de ingevoerde energie door de vereiste asafgifte te delen door het betreffende motor- en aandrijfrendement, vermenigvuldig vervolgens met de duur van het interval in uren en het tarief. Tel de intervallen bij elkaar op in plaats van één jaarlijks rendement toe te passen. Deze aanpak onthult of een voorgesteld voordeel van een PMSM optreedt tijdens de vele uren die daadwerkelijk van belang zijn, of slechts rond een belastingspunt dat het proces zelden bereikt.

Een nuttige gevoeligheidstabel moet de jaarlijkse bedrijfstijd, de energieprijs, het percentage tijd onder halve belasting, de installatiekosten en de verwachte kosten van stilstand variëren. Als de conclusie omslaat na een kleine wijziging in één aanname, heeft het project betere veldgegevens nodig voordat het kan worden goedgekeurd. Dit is geen tekortkoming van het model; het model identificeert hiermee juist de meest waardevolle meetopdracht.

Waar het besluit tot een retrofit geld kan opleveren of kosten kan veroorzaken

Een Retrofit Induction to PMSM-project is niet zomaar een motorkoop. De mechanische pasvorm kan onder andere het controleren van het frameformaat, de asafmetingen, de flens, de koppelingalignering, de stijfheid van de onderbouwplaat en de veiligheidsafstand van de behuizing vereisen. De elektrische pasvorm kan mogelijk een VFD-regelalgoritme vereisen dat geschikt is voor PMSM’s, parameterinbedrijfstelling, geschikte kabels en filtering, en verificatie van de beveiligingsinstellingen. Dit zijn reële projectkosten, geen incidentele posten.

Tegelijkertijd is het een vergissing om een vervanging van een inductiemotor als kosteloos te beschouwen, alleen omdat de motor zelf vertrouwd is. Herhaalde herwikkelingen, overdimensionering, slechte werking bij gedeeltelijke belasting, warmtegerelateerde storingen of inefficiënte regeling kunnen terugkerende kosten veroorzaken. De beslissing dient beide oplossingen te vergelijken in hun geïnstalleerde, operationele toestand.

Bij een kostenbeslissing tussen een PMSM en een inductiemotor voor een afgelegen of moeilijk toegankelijke toepassing kunnen stilstandtijd en onderhoudstoegang zwaarder wegen dan de energieberekening. In een fabriek met een voorraad reserveonderdelen en een korte herstelperiode kunnen deze kosten bescheiden zijn. Bij een proces met een beperkt stilleggingschema kunnen ze echter overheersen. Geen van beide resultaten is universeel; de werkelijke bedrijfsomstandigheden bepalen de weging.

Een beslis matrix die inkoop en techniek gezamenlijk kunnen gebruiken

Wanneer PMSM of inductiemotor de economisch verantwoorde keuze is

Een PMSM verdient vaak nadere beoordeling wanneer gemeten logboeken veel variabele-belastingperioden met hoge bedrijfstijden tonen, de regelsystemen adequaat kunnen worden geïntegreerd en het gemodelleerde energie- of betrouwbaarheidsvoordeel de hogere installatiekosten overschrijdt met een redelijke gevoeligheidsmarge. Een inductiemotor kan de verantwoorde keuze blijven wanneer de belasting laag, vast en voorspelbaar is; het kapitaal beperkt is; compatibiliteitsaanpassingen onevenredig groot zijn; of de veldgegevens geen terugverdienbare premie ondersteunen.

De meest betrouwbare conclusie over de kostenvergelijking tussen PMSM en asynchrone motor is daarom voorwaardelijk, niet promotioneel. Begin met de werkelijke kW, het belastingsprofiel, de bedrijfsuren, de omgeving, de regelvereisten en de onderhoudsbelasting. Vergelijk vervolgens de twee complete motor-stuurapparatuursystemen onder die specifieke omstandigheden. De toepassingsgerichte adviesaanpak van Enneng helpt kopers bij het ordenen van de bedrijfsgegevens en bij het beoordelen van motorkarakteristieken op basis van reële belastingsprofielen, in plaats van uitsluitend op basis van een algemene nominale waarde.

Als u commerciële permanente-magneetmotoren voor verkoop evalueert en een technisch ontworpen aandrijfoplossing nodig heeft die efficiëntie en levensduur garandeert, is ENNENG uw betrouwbare partner. Neem vandaag nog contact op met ENNENG .Praat met ons technisch engineeringteam om een op maat gemaakte aandrijfoplossing te ontvangen.

• WhatsApp:+86 18562780228
• E-mail: [email protected]
• Telefoon:  +86 532 66000559