วิธีที่โซลูชันมอเตอร์ประหยัดพลังงานช่วยให้โรงงานผลิตบรรลุเป้าหมายสำคัญด้านการลดคาร์บอน

แรงกดดันจากการลดคาร์บอนขององค์กร และปัญหาประสิทธิภาพต่ำของระบบขับเคลื่อนในภาคอุตสาหกรรม

สถานประกอบการผลิตหนักต้องเผชิญกับข้อกำหนดด้านกฎระเบียบที่เข้มงวดและกรอบความยั่งยืนขององค์กร ซึ่งเรียกร้องให้ลดก๊าซเรือนกระจกในกลุ่มสโคป 2 อย่างรวดเร็ว ในโรงงานแปรรูปโลหะและขึ้นรูปชิ้นส่วนยานยนต์ที่ดำเนินการวงจรปั๊ม ไฮดรอลิก และลำเลียงแบบต่อเนื่องมากกว่าสามร้อยวงจร ระบบที่ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าคิดเป็นร้อยละแปดสิบสองของความต้องการไฟฟ้าทั้งหมดของโรงงาน ผู้บริหารโรงงานประสบความยากลำบากในการบรรลุเป้าหมายการลดคาร์บอนภายในห้าปีตามที่กฎหมายกำหนด ขณะที่ยังคงใช้มอเตอร์เหนี่ยวนำรุ่นเก่าที่มีอัตราการลื่นของโรเตอร์สูงและประสิทธิภาพต่ำเมื่อทำงานที่โหลดบางส่วน การนำแนวทางแบบองค์รวมมาใช้ วิธีการประหยัดพลังงานสำหรับมอเตอร์ อิงตามเทคโนโลยีมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร ทำให้การใช้พลังงานไฟฟ้าพื้นฐานลดลง 18.4 เปอร์เซ็นต์ ส่งผลให้บริษัทสามารถบรรลุเป้าหมายการลดคาร์บอนรายปีได้เกินกว่าที่ตั้งไว้ การปรับปรุงโครงสร้างพื้นฐานของมอเตอร์ไฟฟ้าถือเป็นมาตรการปฏิบัติการที่เร็วที่สุดและคุ้มค่าทางทุนมากที่สุดสำหรับโรงงานผลิตในการบรรลุเป้าหมายการลดคาร์บอนอย่างเข้มงวด

มอเตอร์ไฟฟ้าสำหรับงานอุตสาหกรรมใช้พลังงานไฟฟ้ามากกว่าร้อยละหกสิบของพลังงานไฟฟ้าทั้งหมดที่ใช้ในภาคการผลิตทั่วโลก มอเตอร์แบบเหนี่ยวนำแบบดั้งเดิมพึ่งพาหลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าในการถ่ายโอนพลังงานไปยังตัวนำบนโรเตอร์ ซึ่งก่อให้เกิดการสูญเสียพลังงานแบบจูล (I²R) อย่างต่อเนื่องภายในตัวโรเตอร์ และพลังงานส่วนนี้สลายตัวเป็นความร้อนที่ไม่มีประโยชน์ โซลูชันมอเตอร์ประหยัดพลังงานที่ใช้แม่เหล็กถาวรจากธาตุเรืองแสงหายากสามารถสร้างสนามแม่เหล็กบนโรเตอร์ได้ทันที โดยไม่จำเป็นต้องใช้กระแสไฟฟ้ารอง การขจัดการสูญเสียจากความต้านทานไฟฟ้าของโรเตอร์ทำให้อุณหภูมิขณะทำงานลดลง เพิ่มประสิทธิภาพเชิงกลสูงสุดถึงร้อยละ 96.8 และลดโดยตรงปริมาณการจัดหาเมกะวัตต์-ชั่วโมงจากโครงข่ายไฟฟ้าที่ปล่อยคาร์บอนสูง

ขจัดการสูญเสียแบบต่อเนื่องบนโรเตอร์ด้วยหลักฟิสิกส์ของแม่เหล็กถาวร

มอเตอร์แบบไม่สมมาตรดึงกระแสแม่เหล็กไฟฟ้าเชิงรับจากแหล่งจ่ายไฟฟ้าในโรงงานเพื่อทำให้แท่งอะลูมิเนียมหรือทองแดงบนโรเตอร์เกิดสนามแม่เหล็ก กระแสไฟฟ้าที่ไหลเวียนอย่างต่อเนื่องนี้ก่อให้เกิดความร้อนแบบต้านทานภายในแกนโรเตอร์ วิธีการประหยัดพลังงานสำหรับมอเตอร์ ใช้แม่เหล็กถาวรนีโอดิเมียมเพื่อรักษาค่าฟลักซ์แม่เหล็กของโรเตอร์ให้คงที่โดยไม่ต้องอาศัยกระแสไฟฟ้าภายนอก การขจัดการสูญเสียพลังงานจากความต้านทานของสายทองแดงบนโรเตอร์ช่วยลดอุณหภูมิในการทำงานลง ๑๕ ถึง ๒๕ องศาเซลเซียส ส่งผลให้ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นทันที ๓ ถึง ๗ เปอร์เซ็นต์ เมื่อเปรียบเทียบกับมอเตอร์เหนี่ยวนำมาตรฐานภายใต้รอบการทำงานที่ดำเนินต่อเนื่อง

รักษาระดับประสิทธิภาพสูงพิเศษไว้ได้ตลอดวงจรภาระงานที่เปลี่ยนแปลง

อุปกรณ์การผลิตเชิงอุตสาหกรรมมักไม่ทำงานภายใต้สภาวะโหลดเต็มแบบคงที่ ซึ่งอุปกรณ์กระบวนการ เช่น เครื่องอัดรีด (extruders), เครื่องกวนอุตสาหกรรม (industrial agitators), ปั๊มน้ำหล่อเย็น (cooling water pumps) และพัดลมระบายอากาศ (ventilation blowers) มักปรับโหลดอยู่ระหว่างร้อยละ 30 ถึง 70 ของค่ากำลังที่ระบุไว้บนแผ่นชื่อ (nominal nameplate ratings) อย่างต่อเนื่อง ขณะที่มอเตอร์เหนี่ยวนำมาตรฐานจะมีประสิทธิภาพลดลงอย่างรุนแรงเมื่อทำงานที่โหลดต่ำกว่าครึ่งหนึ่งของกำลังสูงสุด วิธีการประหยัดพลังงานสำหรับมอเตอร์ แสดงประสิทธิภาพแบบเรียบสม่ำเสมอเป็นพิเศษ โดยรักษาระดับประสิทธิภาพสูงสุดในการแปลงพลังงานได้ตั้งแต่โหลดร้อยละ 25 ไปจนถึงมากกว่าร้อยละ 115 ลักษณะการทำงานนี้ทำให้อุปกรณ์การผลิตสามารถประหยัดพลังงานได้มากในระหว่างการใช้งานที่โหลดบางส่วน

ยกระดับค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์ของโรงงานและขจัดภาระเกินจากหม้อแปลง

ค่าแฟกเตอร์กำลังไฟฟ้าต่ำทำให้หม้อแปลงในโรงงานทำงานหนักเกินไป เพิ่มการสูญเสียพลังงานแบบความต้านทานตามสายเคเบิลจ่ายไฟภายในโรงงาน และก่อให้เกิดค่าปรับจากบริษัทผู้ให้บริการไฟฟ้าซึ่งมีมูลค่าสูง มอเตอร์เหนี่ยวนำแบบมาตรฐานมักทำงานที่ค่าแฟกเตอร์กำลังระหว่าง 0.75 ถึง 0.84 ในช่วงที่โหลดน้อยกว่าความสามารถสูงสุด การใช้โซลูชันมอเตอร์ประหยัดพลังงานจะให้ค่าแฟกเตอร์กำลังในการทำงานระหว่าง 0.96 ถึง 0.99 ตลอดช่วงความเร็วทั้งหมด การทำงานใกล้ค่าแฟกเตอร์กำลังเป็นหนึ่ง (unity) จะขจัดการไหลเวียนของกำลังปฏิกิริยา ลดภาระบนอุปกรณ์สวิตช์เกียร์ในโรงงาน และลดการปล่อยคาร์บอนทางอ้อมระดับโครงข่ายไฟฟ้า

การลดคาร์บอนอย่างกลยุทธ์ด้วยมอเตอร์ประสิทธิภาพสูง ENNENG

การบรรลุเป้าหมาย KPI การลดคาร์บอนขององค์กรจำเป็นต้องอาศัยฮาร์ดแวร์ไดรฟ์ที่เชื่อถือได้และออกแบบมาเพื่อใช้งานหนักในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมอย่างเข้มงวด ENNENG ผลิตระบบมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรขั้นสูงทั้งแบบความเร็วต่ำและแบบความเร็วสูง ซึ่งออกแบบให้สอดคล้องกับมาตรฐานประสิทธิภาพระดับสูงพิเศษ IE4 และระดับสูงสุด IE5 การนำมอเตอร์ ENNENG ไปใช้งาน วิธีการประหยัดพลังงานสำหรับมอเตอร์ ช่วยให้โรงงานการผลิตสามารถลดการใช้พลังงานไฟฟ้าขณะทำงานได้ 10 ถึง 40 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเปรียบเทียบกับอุปกรณ์แบบเหนี่ยวนำรุ่นเก่า

แมทริกซ์การผลิตแบบบูรณาการที่พัฒนาโดย ENNENG ครอบคลุมช่วงกำลังอุตสาหกรรมที่กว้างขวาง ตั้งแต่ 5 กิโลวัตต์ ไปจนถึง 5 เมกะวัตต์ โดยมีความยืดหยุ่นสูงสุดในด้านแรงดันไฟฟ้า ตั้งแต่ 110 โวลต์ ถึง 690 โวลต์ การทำงานที่มีการเพิ่มอุณหภูมิภายในต่ำกว่า 60 เคลวิน ช่วยปกป้องฉนวนของขดลวด ลดความร้อนที่แผ่กระจายในโรงงาน และลดภาระการใช้เครื่องปรับอากาศเสริมในศูนย์ควบคุมมอเตอร์

สถาปัตยกรรมขับเคลื่อนแบบตรง (Direct-Drive) ที่ไม่มีเกียร์ ช่วยขจัดการสูญเสียจากระบบส่งกำลัง

ระบบขับเคลื่อนมอเตอร์แบบเดิมมักใช้ตัวลดความเร็วภายนอก รอก สายพาน และข้อต่อ เพื่อจับคู่ความเร็วของโหลดที่ขับเคลื่อน ชิ้นส่วนกลไกของระบบส่งกำลังเหล่านี้จะสูญเสียพลังงานระหว่าง 5 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ของกำลังขาออกทั้งหมดของมอเตอร์ ผ่านแรงเสียดทานของเกียร์ แรงต้านของตลับลูกปืน และการโค้งงอของสายพาน ENNENG วิธีการประหยัดพลังงานสำหรับมอเตอร์ จับคู่มอเตอร์แม่เหล็กถาวรที่ให้แรงบิดสูงเข้ากับเพลาของโหลดโดยตรง ทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้กล่องเกียร์กลางอีกต่อไป การตัดระบบส่งกำลังแบบกลไกออกไปอย่างสิ้นเชิง ช่วยประหยัดพลังงานได้ทันทีในระดับสองหลัก และขจัดความจำเป็นในการกำจัดน้ำมันหล่อลื่นของเกียร์

การปรับแต่งความเร็วแบบไดนามิกผ่านระบบขับเคลื่อนเวกเตอร์อัจฉริยะ

การเชื่อมต่อมอเตอร์แม่เหล็กถาวรกับคอนโทรลเลอร์ความถี่แปรผันเฉพาะทางช่วยให้สามารถปรับปรุงกระบวนการอย่างต่อเนื่องได้ ในระบบสูบน้ำและระบบระบายอากาศ ความต้องการกำลังของพัดลมและปั๊มจะเป็นไปตามกฎความสัมพันธ์ (Affinity Laws) ซึ่งเปลี่ยนแปลงตามกำลังสามของความเร็วในการทำงาน โซลูชันมอเตอร์ประหยัดพลังงานของ ENNENG ควบคุมความเร็วเพลาอย่างแม่นยำเพื่อให้สอดคล้องกับความต้องการการผลิตแบบเรียลไทม์ จึงสามารถประหยัดพลังงานได้อย่างมากในช่วงที่ไม่ใช่เวลาผลิตสูงสุด

มาตรฐานที่เป็นที่ยอมรับอย่างกว้างขวางและรหัสการรับรองด้านสิ่งแวดล้อม

การบัญชีก๊าซเรือนกระจกขององค์กรและการทดสอบประสิทธิภาพของมอเตอร์ถูกควบคุมโดยแนวปฏิบัติสากลที่เข้มงวด มอเตอร์ถูกจัดประเภทตามประสิทธิภาพด้านไฟฟ้าตามมาตรฐาน IEC 60034-30-1 ซึ่งกำหนดเกณฑ์ประสิทธิภาพขั้นต่ำตามกฎหมายสำหรับระดับ IE1 ถึง IE4 วิธีการทดสอบและแยกประเภทการสูญเสียพลังงานต้องสอดคล้องกับมาตรฐาน IEC 60034-2-1 โดยใช้เครื่องวัดแรงบิดแบบดิจิทัลความแม่นยำสูงและเครื่องวิเคราะห์กำลังไฟฟ้าเพื่อยืนยันค่าประสิทธิภาพที่แท้จริง

การติดตามคาร์บอนขององค์กรต้องสอดคล้องกับมาตรฐาน Greenhouse Gas Protocol Corporate Standard และ ISO 14064-1 ซึ่งควบคุมการประเมินปริมาณและการรายงานการปล่อยก๊าซเรือนกระจก การนำระบบ วิธีการประหยัดพลังงานสำหรับมอเตอร์ มาใช้งานจะทำให้เกิดการลดคาร์บอนในขอบเขตที่ 2 ซึ่งสามารถตรวจสอบได้ และยืนยันผลภายใต้ระบบการรับรองการจัดการพลังงาน ISO 50001 ความปลอดภัยของการติดตั้งระบบไฟฟ้าต้องเป็นไปตามกฎของ NFPA 70 National Electrical Code ส่วนเกณฑ์การสั่นสะเทือนในสนามต้องสอดคล้องกับเกณฑ์ ISO 10816-3 Zone A เพื่อให้ความเร็วของการสั่นสะเทือนไม่เกิน 1.4 มิลลิเมตรต่อวินาที (RMS)

คู่มือการติดตั้งระบบโรงงานอย่างเป็นระบบเพื่อลดการปล่อยคาร์บอน

การบรรลุเป้าหมายด้านความยั่งยืนจำเป็นต้องดำเนินการตรวจสอบการใช้พลังงานอย่างเป็นระบบ และติดตั้งอุปกรณ์อย่างมีวินัย

การตรวจสอบและบันทึกข้อมูลกองยานยนต์มอเตอร์อย่างครอบคลุม

เริ่มต้นด้วยการติดตั้งเครื่องวิเคราะห์กำลังไฟฟ้าแบบดิจิทัลสามเฟสบนวงจรมอเตอร์ที่ทำงานต่อเนื่องและมีความสำคัญสูงทั่วทั้งโรงงาน บันทึกค่ากำลังไฟฟ้าใช้งานจริง (กิโลวัตต์), ค่ากำลังไฟฟ้าปรากฏ (กิโลโวลต์-แอมแปร์), ค่าแฟกเตอร์กำลังไฟฟ้า และเปอร์เซ็นต์โหลดแบบเรียลไทม์ตลอดระยะเวลาการปฏิบัติงานเต็มรูปแบบหนึ่งสัปดาห์ โดยให้ลำดับความสำคัญกับทรัพย์สินมอเตอร์ที่แสดงค่าโหลดขณะทำงานต่ำกว่าร้อยละ 60 ซึ่งมอเตอร์เหนี่ยวนำที่มีอยู่จะทำงานที่ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าลดลง

การประเมินขนาดอุปกรณ์และความเข้ากันได้กับระบบขับเคลื่อนโดยตรง

ประเมินว่าเครื่องจักรที่ถูกขับเคลื่อนสามารถเปลี่ยนไปใช้ระบบขับเคลื่อนโดยตรงได้หรือไม่ เมื่อกำหนดขนาดของ วิธีการประหยัดพลังงานสำหรับมอเตอร์ ให้จับคู่ค่าแรงบิดของมอเตอร์โดยตรงกับความต้องการในการประมวลผลที่วัดได้จริง แทนที่จะใช้ค่าที่ระบุไว้บนป้ายชื่อรุ่นเก่าซึ่งมีขนาดใหญ่เกินความจำเป็น การกำหนดขนาดมอเตอร์อย่างแม่นยำจะช่วยลดค่าใช้จ่ายด้านเงินลงทุน และรับประกันว่าระบบขับเคลื่อนใหม่จะทำงานที่ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าสูงสุด

การบำรุงรักษาเชิงพยากรณ์และการยืนยันคาร์บอน

จัดตั้งขั้นตอนการบำรุงรักษาเชิงพยากรณ์หลังจากการเดินเครื่องมอเตอร์แล้วเสร็จ ดำเนินการทดสอบความต้านทานฉนวนของขดลวดทุกปี โดยใช้มิลลิโอห์มมิเตอร์กระแสตรง 1000 โวลต์ และตรวจสอบสเปกตรัมการสั่นสะเทือนของแบริ่งทุกสามเดือนโดยใช้เครื่องวัดความเร่งที่ผ่านการสอบเทียบแล้ว ติดตั้งมิเตอร์ติดตามพลังงานแบบอัตโนมัติเพื่อบันทึกปริมาณการลดลงของหน่วยกิโลวัตต์-ชั่วโมงอย่างต่อเนื่อง และแปลงข้อมูลการประหยัดพลังงานที่ได้รับการยืนยันแล้วให้เป็นข้อมูลการลดก๊าซเรือนกระจกที่ได้รับการรับรองสำหรับรายงาน ESG ขององค์กร

เพื่อทบทวนสายผลิตภัณฑ์มอเตอร์แม่เหล็กถาวรแบบครบวงจร โปรดสำรวจ แคตตาล็อกผลิตภัณฑ์ ENNENG และทบทวนระบบที่ ENNENG Motor Solutions .

สำหรับคำถามทางเทคนิคเกี่ยวกับการตรวจสอบพลังงานในโรงงานและการคำนวณการลดคาร์บอนของมอเตอร์ โปรดติดต่อ ENNENG:

• วอตส์แอป: +86 18562780228
• อีเมล: [email protected]
• โทรศัพท์: +86 532 66000559

F AQ

คำถาม: โซลูชันมอเตอร์ประหยัดพลังงานส่งผลโดยตรงต่อการลดค่า KPI ด้านคาร์บอนมากน้อยเพียงใด

A:พลังงานไฟฟ้าที่มอเตอร์อุตสาหกรรมใช้ไปก่อให้เกิดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทางอ้อมในหมวดหมู่ที่ 2 (Scope 2) ที่โครงข่ายไฟฟ้าระดับภูมิภาค สำหรับทุก ๆ การประหยัดพลังงาน 10,000 กิโลวัตต์-ชั่วโมงโดย วิธีการประหยัดพลังงานสำหรับมอเตอร์ , รอยเท้าคาร์บอนขององค์กรลดลงประมาณ 4 ถึง 8 ตันเมตริกของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เทียบเท่า ขึ้นอยู่กับปัจจัยการปล่อยมลพิษของโครงข่ายไฟฟ้าในท้องถิ่น การประหยัดพลังงานที่ได้รับการยืนยันนี้สอดคล้องโดยตรงกับเกณฑ์มาตรฐานการตรวจสอบความยั่งยืนประจำปี

คำถาม: เหตุใดมอเตอร์แม่เหล็กถาวรจึงรักษาประสิทธิภาพสูงกว่าภายใต้ภาระงานโรงงานที่แปรผัน

A:มอเตอร์เหนี่ยวนำแบบไม่สมมาตรต้องใช้กระแสกระตุ้นอย่างต่อเนื่อง ทำให้ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อทำงานต่ำกว่าครึ่งโหลด มอเตอร์แม่เหล็กถาวรใช้สนามแม่เหล็กภายในตัว ซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้กระแสกระตุ้นเลย ผลที่ตามมาคือ วิธีการประหยัดพลังงานสำหรับมอเตอร์ รักษาประสิทธิภาพเหนือกว่าได้ตั้งแต่โหลดร้อยละ 25 ถึงร้อยละ 120 ช่วยเพิ่มการประหยัดพลังงานสูงสุดในระหว่างการควบคุมอัตราการไหลของกระบวนการ

คำถาม: ระยะเวลาคืนทุนเบื้องต้นโดยทั่วไปสำหรับการอัปเกรดประสิทธิภาพของมอเตอร์อุตสาหกรรมคือเท่าใด

A:สำหรับอุปกรณ์ที่ทำงานต่อเนื่อง ซึ่งใช้งานปีละ 6,000 ถึง 8,000 ชั่วโมง การประหยัดพลังงาน 10 ถึง 40 เปอร์เซ็นต์ ร่วมกับการไม่ต้องบำรุงรักษากล่องเกียร์ มักทำให้คืนทุนการลงทุนครั้งแรกภายใน 1.5 ถึง 3 ปี ตลอดอายุการใช้งาน 20 ปี การประหยัดพลังงานจะสูงกว่าราคาจัดซื้อมอเตอร์เริ่มต้นมากกว่าสิบเท่า