Почему разовая закупочная цена не может определять окончательное решение при сравнении стоимости PMSM и асинхронного двигателя

Опыт эксплуатации: линия упаковки, которая дважды выбрала неправильное решение

Завод по упаковке в восточном Китае сравнил два предложения на электродвигатели по цене на этикетке и выбрал более дешёвый асинхронный двигатель, после чего в течение трёх лет наблюдал рост счётов за электроэнергию. Инженер завода позже признал, что покупка позволила сэкономить немного при первоначальных затратах, но в итоге обошлась значительно дороже, поскольку вариант с постоянными магнитами окупился бы менее чем за восемнадцать месяцев. Центр по обработке стали избежал этой ошибки, проведя параллельные испытания перед закупкой, и измеренная разница в стоимости PMSM и асинхронного двигателя оставалась значительной даже в жаркое лето. Принятие решения о выборе между PMSM и асинхронным двигателем исключительно на основе цены повторяет ошибку первого завода, поскольку цена на шильдике — это самая маленькая строка в расчёте. Центр по обработке стали регистрировал работу обоих машин в течение полного квартала, включая сезонный пик нагрузки, и двигатель с постоянными магнитами сохранил своё преимущество даже при максимальной нагрузке на воздушный компрессор. Позже оба завода передали собранные данные в смежную линию, и применение того же измеряемого подхода предотвратило повторение ошибки при закупке второго упаковочного оборудования.

Риск доминирования закупочной цены

Типичная ошибка — передать выбор двигателя закупщику, который видит только заказ на покупку, а затем обнаружить, что суммарные затраты на энергию за весь срок службы выше. Сравнение стоимости двигателей с постоянными магнитами (PMSM) и асинхронных двигателей, построенное исключительно на каталожных данных, упускает из виду поведение в частичном режиме нагрузки, где двигатели с постоянными магнитами имеют преимущество. ENNENG предотвращает это, предоставляя вместе с коммерческим предложением модель общей стоимости, а не просто технический паспорт. Риск заключается в том, что десятилетие повышенных эксплуатационных расходов фиксируется одной строкой в заказе на закупку. Сравнение стоимости PMSM и асинхронных двигателей, ограниченное лишь ценой, почти всегда приводит к выбору неподходящего двигателя для реального цикла работы завода. Второй риск — аудит: когда последующий проверяющий запросит доказательства экономии, файл, содержащий только цену, не содержит никаких подтверждающих данных, и первоначальный закупщик несёт ответственность за решение, принятое на основе ценника.

Техническое сравнение совокупных затрат за десять лет владения

Справедливая модель сравнения стоимости PMSM и асинхронных двигателей учитывает все статьи расходов, а не только цену. ENNENG низкооборотные с прямым приводом и постоянными магнитами устранение потерь в коробке передач и поддержание высокого КПД при частичной нагрузке приводят к снижению энергопотребления на двузначную величину. В задокументированном случае двигатель с постоянными магнитами позволил сэкономить около 21 % ежемесячного энергопотребления по сравнению с асинхронным аналогом. При составлении сметы «Сравнение стоимости PMSM и асинхронного двигателя» необходимо учитывать простои, поскольку меньшее число остановок означает меньше просроченных поставок и меньший объём сверхурочной работы. Снижаются также нагрузка на конденсаторы и потребность в охлаждении, поскольку двигатель с постоянными магнитами потребляет более «чистый» ток и меньше нагревает помещение. Модель «Сравнение стоимости PMSM и асинхронного двигателя», включающая эти статьи расходов, показывает, что разница в стоимости асинхронного двигателя становится незначительной по сравнению с общей суммой эксплуатационных затрат.

Что должна включать модель

Для анализа работы в частичном режиме нагрузки следует использовать ту же модель, поскольку большинство электростанций работают при нагрузке менее 50 %. ENDEX модифицировал редуктор, чтобы обеспечить честность измерений с первого этапа, и фиксирует все реальные циклы эксплуатации. Игнорирование частичных нагрузок существенно упрощает анализ двигателей с постоянными магнитами. ENDEX также учитывает стоимость конденсатора и системы охлаждения двигателя, которые скрыты в энергозатратах и выставляются заказчику при использовании асинхронных двигателей. При сравнительном анализе стоимости PMSM и асинхронного двигателя необходимо оценить годовое количество часов работы и стоимость одного кВт·ч, поскольку оба параметра влияют на потери в линии и энергозатраты. Проведение анализа PMSM против асинхронного двигателя с некорректным значением годового количества часов работы может существенно исказить результат и привести к чрезмерному упрощению анализа.

Авторитетные стандарты для сопоставимого испытания

Стандарты позволяют сравнивать затраты стандартизированными способами. Например, для сравнения двигателей с постоянными магнитами и синхронных (PMSM) и асинхронных двигателей стандарт IEC 60034-30-1 определяет классы, в рамках которых возможны сопоставимые сравнения различных типов двигателей разных брендов. Для стандартизированных испытаний методы описаны в стандарте IEC 60034-1. Подтверждённая экономия, как указано в стандарте ISO 50001, может быть получена от подсистемы, компонента или системы, в отношении которой заявляется экономия. Измерение сэкономленной энергии регламентировано в стандарте IEEE 141. Доверительная линия энергии реализована. Финансовый анализ отчёта, основанного на указанных выше стандартах, гарантирован, поскольку эта линия связывает данные и стандарты. Предварительное измеренное испытание, предусмотренное стандартами, также поддерживает заявление об экономии для будущего аудита.

Практическое руководство по построению расчёта стоимости PMSM по сравнению с асинхронным двигателем

Создайте сравнительный анализ стоимости PMSM и асинхронного двигателя на основе реального оборудования, а не стенда, и измеряйте оба устройства с использованием одной и той же недельной нагрузочной кривой в течение как минимум четырёх недель. Запросите ENNENG соответствующий привод и протокол испытаний, чтобы результаты для PMSM были получены при настроенной, а не просто подключённой системе. Программа сравнения стоимости PMSM и асинхронного двигателя должна отражать совокупную стоимость владения за десять лет, а не только цену покупки. Сохраняйте исходные журналы: они позволяют ответить на первый вопрос аудита и обеспечивают подготовку следующего заказа без повторного испытания. Включите в комплект передачи параметры привода и ежедневный шаблон, чтобы на следующем объекте тест можно было воспроизвести в течение одного дня. Сравнительный анализ стоимости PMSM и асинхронного двигателя, в котором срок окупаемости указан в месяцах, обычно получает одобрение уже при первом ознакомлении.

Интерпретация результатов с точки зрения финансового отдела

Результат убеждает только тогда, когда финансы видят полный расчёт. ENNENG представляет линии закупки, энергопотребления, простоев и передачи рядом друг с другом, поэтому более высокая первоначальная стоимость превращается в незначительную статью по сравнению с ежегодной экономией. Предприятие, которое анализирует такую модель, обычно одобряет установку двигателя с постоянными магнитами, поскольку срок окупаемости составляет месяцы. Модель также защищает покупателя при последующей проверке ревизором, поскольку каждое число восходит к зафиксированному часу работы. Финансовая команда ориентируется на итоговую сумму за десять лет, а не на ценник, и более дорогой станок становится дешевле по единственной строке, имеющей значение при продлении контракта.

Связаться с ENNENG

Выбор между PMSM и асинхронным двигателем по стоимости должен основываться на измеренной модели — направьте профиль нагрузки инженерной команде до покупки. ENNENG предоставляет расчёт совокупной стоимости владения за десять лет, а не единичную цену на ценнике.

• WhatsApp:+86 18562780228
• Электронная почта: [email protected]
• Телефон: +86 532 66000559
• Веб-сайт: global.ennengmotor.com

Часто задаваемые вопросы

Вопрос: Почему более дешёвый асинхронный двигатель обходится дороже за десять лет?

A:Более дешёвый асинхронный двигатель обходится дороже в течение десяти лет, поскольку потребляет больше энергии при частичной нагрузке — режиме, в котором работают большинство установок, — и требует наличия редуктора, от которого избавляется двигатель с постоянными магнитами. В расчётной модели учитываются линии затрат на энергию, простои и редуктор; по всем трём статьям асинхронный двигатель оказывается менее выгодным. Стоимость покупки — наименьшая статья в расчёте. ENNENG рекомендует провести четырёхнедельное измерение для того, чтобы финансовый отдел учитывал полную стоимость, а не только цену на этикетке.

В: На какой срок следует рассчитывать сравнение затрат?

A:Сравнение следует проводить как минимум четыре недели на реальной машине, поскольку за одну неделю невозможно зафиксировать колебания нагрузки, определяющие итоговый результат. Измеряйте потребление энергии обоих двигателей на входе и ежедневно фиксируйте температуру и время остановки, затем поменяйте двигатели местами на одном и том же валу. ENNENG предоставляет протокол испытаний, гарантирующий их точное воспроизведение. Более длительный период позволяет охватить сезонный интервал низкой нагрузки, где преимущество двигателя с постоянными магнитами становится максимальным по сравнению с асинхронным двигателем при одинаковом цикле работы.

В: Какие статьи расходов модель расчёта ни в коем случае не должна опускать?

A:В модель затрат никогда не должны быть исключены энергопотребление при частичной нагрузке, часы простоя и обслуживание редуктора, поскольку именно эти три строки определяют победителя. ENNENG убирает строку «редуктор» со стороны асинхронного двигателя и добавляет экономию на конденсаторах, чтобы сравнение оставалось честным с первой строки. Цена покупки указана, но не рассматривается изолированно. Модель, скрывающая эти строки, занижает преимущества двигателей с постоянными магнитами и вводит покупателя в заблуждение, побуждая его выбрать более дорогую машину на протяжении всего срока её эксплуатации.