EN
Când o uzină înlocuiește un motor, comanda de achiziție începe, de obicei, cu o comparație a prețurilor unitare. Această abordare este înțeleasă, dar este incompletă. O comparație utilă a costurilor PMSM față de motorul cu inducție evaluează costul total de proprietate al sistemului de acționare pe întreaga sa durată de funcționare reală: consumul de energie electrică, echipamentele de comandă, lucrările de instalare, service-ul planificat, expunerea producției la perturbări și efortul necesar pentru adaptarea noului motor la mașina existentă.
Din punct de vedere al achiziției, niciuna dintre cele două tehnologii nu este superioară în toate situațiile. Un motor cu inducție poate fi alegerea rațională pentru un activ folosit rar și care funcționează la o viteză fixă, cu un buget inițial restrâns. Un motor sincron cu magnet permanent (PMSM) poate justifica un cost inițial mai mare atunci când numărul de ore de funcționare este ridicat, sarcina variază, energia este scumpă sau un proces beneficiază de controlul vitezei. Diferența devine mai clară atunci când datele sunt organizate sub forma costului total de deținere (TCO).
Inițiați o comparație de costuri între un PMSM și un motor cu inducție, pornind de la profilul de funcționare
Înainte de a colecta ofertele, documentați ce face de fapt motorul existent. Înregistrați puterea nominală, sarcina măsurată sau estimată, orele anuale de funcționare, profilul de viteză, numărul de porniri și opriri, tariful de energie electrică, condițiile ambientale și gradul în care o oprire neplanificată ar fi perturbatoare. O comparație bazată exclusiv pe datele de pe plăcuța indicatoare ignoră adesea cel mai important fapt: mulți pompi, ventilatori, compresoare și transportoare funcționează mult timp în afara sarcinii nominale.
Departamentul american al Energiei tratează sistemele motoare ca o oportunitate de gestionare a energiei, ceea ce este un reamintitor util că motorul face parte dintr-un sistem, nu este un component izolat. Pentru o decizie privind costul între un motor sincron cu magneți permanenți (PMSM) și un motor de inducție, folosiți puterea măsurată în kW, acolo unde este posibil. Dacă măsurătorile nu sunt disponibile, enunțați ipotezele în mod clar și verificați rezultatul în condiții de sarcină ridicată și scăzută, în loc să prezentați o singură valoare de economii ca fiind garantată.
Construiți modelul TCO în cinci categorii de costuri
- Achiziție: prețul motorului, transportul, piesele de schimb, taxele și orice volatilitate de preț asociată materialelor magnetice.
- Variator de frecvență și comandă: un PMSM necesită, în general, un variator de frecvență (VFD) cu funcționalitate adecvată de comandă pentru PMSM. Includeți VFD-ul, programarea, setările de protecție, modificările la panoul electric și orice dispozitive suplimentare pentru reducerea armonicilor sau pentru răcire, cerute de sistem.
- Integrare mecanică: includeți dimensiunea carcasei, axul, flanșa, baza, cuplajul, protecțiile, alinierea, rutarea cablurilor și fabricarea adaptatorilor. Acestea reprezintă costuri centrale într-un proiect de înlocuire a unui motor de inducție cu un PMSM.
- Energie: costul anual al energiei este egal cu puterea de intrare măsurată sau estimată (în kW), înmulțită cu numărul de ore anuale și cu prețul aplicabil al electricității. Comparați ambele tehnologii la aceleași puncte de sarcină, nu doar la un punct identic de sarcină nominală.
- Fiabilitate și timp de nefuncționare: includeți manopera pentru întreținerea programată, echipamentele de acces, disponibilitatea pieselor de schimb, producția pierdută, timpul necesar repornirii și consecințele unei defecțiuni a variatorului de viteză sau a motorului.
Această listă modifică tonul unei PMSM vs Costul motorului de inducție revizuiri. Motorul mai ieftin nu este neapărat activul cu costuri mai mici, iar un motor premium nu este automat economic dacă generează cheltuieli de integrare pe care programul de funcționare nu le poate recupera.
Utilizați cu atenție costul energiei, în special la sarcină parțială
Motoarele sincrone cu magneți permanenți (PMSM) sunt adesea evaluate, deoarece pot fi eficiente pe o gamă largă de viteze atunci când sunt cuplate cu un variator de frecvență adecvat (VFD). Acest lucru poate avea o importanță majoră pentru echipamentele cu regim variabil de funcționare, dar această afirmație necesită dovezi practice. Solicitați curbele de eficiență sau datele de testare la vitezele și punctele de cuplu utilizate în proces. Apoi comparați puterea totală absorbită, inclusiv cea a variatorului, acolo unde este relevant.
Pentru un calcul transparent al costurilor între un motor sincron cu magneți permanenți (PMSM) și un motor asincron, formulați relația: costul anual al energiei = puterea absorbită (kW) × orele de funcționare × tariful de electricitate. Efectuați cel puțin trei scenarii: funcționare așteptată, un caz cu utilizare scăzută și un caz cu număr ridicat de ore de funcționare. Rezultatul ajută departamentele de finanțe și inginerie să evalueze dacă o diferență mică de eficiență are suficient timp de funcționare pentru a deveni semnificativă.
Clasa de eficiență necesită, de asemenea, un context. IEC 60034-30-1 oferă un cadru privind clasele de eficiență pentru diverse tehnologii de motoare; totuși, trebuie verificate reglementările locale și domeniul de aplicare al motorului. Nu se poate deduce conformitatea doar pe baza numelui tehnologiei. Solicitați ratingul exact, baza testării și documentația pentru motorul în cauză.
Estimați costul modernizării, nu doar al motorului
Un program de înlocuire a motorului asincron cu un motor PMSM poate fi atrăgător, dar trebuie să înceapă cu un studiu pe teren. Verificați dimensiunile de montare, compatibilitatea arborelui și a cuplajului, inerția sarcinii, necesitatea unui encoder, cerințele privind carcasă și răcire, starea cablurilor și compatibilitatea cu variatoarele de frecvență (VFD). Un motor PMSM poate necesita un variator cu algoritmul de comandă potrivit; nu se poate presupune că un VFD existent este adecvat fără verificare.
Stabiliți, de asemenea, când poate fi efectuată lucrarea. Dacă instalarea are loc în timpul unei opriri planificate, costurile cu forța de muncă și expunerea la pierderi de producție pot fi modeste. Dacă este necesară o oprire separată, acest cost poate domina TCO-ul. De aceea, decizia finală privind costul între motorul sincron cu magneți permanenți (PMSM) și motorul de inducție trebuie luată în comun de către departamentele de exploatare, întreținere, inginerie de comenzi și achiziții.
Când motoarele de inducție pot încă reprezenta decizia economică mai avantajoasă
Motoarele de inducție rămân practice atunci când echipamentul funcționează rar, viteza este fixă, economiile de energie sunt prea mici pentru a acoperi diferența de preț, comenzile existente nu sunt economice de modificat, sau standardizarea și înlocuirea locală imediată sunt prioritățile cele mai importante. Ele pot reduce, de asemenea, riscul proiectului atunci când este necesară o înlocuire identică într-un timp scurt și interfețele mecanice și electrice sunt deja validate.
Scopul analizei de costuri între un motor sincron cu magneți permanenți (PMSM) și un motor cu inducție nu este eliminarea motoarelor cu inducție. Scopul este evitarea unei decizii bazate doar pe prețul inițial, care ar putea ascunde costurile apărute ulterior – sau evitarea unei propuneri centrate pe eficiență, care ar putea ignora elemente precum sistemul de comandă, montajul și timpul de nefuncționare.
Luați decizia finală pe baza dovezilor privind ciclul de viață
O comparație riguroasă de costuri între un PMSM și un motor cu inducție evidențiază compromisurile. Avantajele economice ale PMSM sunt adesea cele mai pronunțate în aplicații cu funcționare continuă și sarcină variabilă, unde performanța energetică verificată poate compensa prețul mai ridicat, iar integrarea a fost planificată corespunzător. Motoarele cu inducție pot rămâne opțiunea mai bună atunci când gradul de utilizare este scăzut sau când o soluție simplă și probată pentru comandă reduce riscul. În ambele cazuri, o fișă de calcul al costului total de proprietate (TCO), construită pe baza datelor specifice locației, este mai credibilă decât o singură valoare procentuală de eficiență sau doar o ofertă de echipament.
