เหตุใดมอเตอร์ซิงโครนัสแบบแม่เหล็กถาวรจึงให้สมรรถนะดีกว่ามอเตอร์แบบดั้งเดิมภายใต้สภาวะทำงานที่โหลดบางส่วน

โรงงานส่วนใหญ่เลือกขนาดมอเตอร์ตามความต้องการสูงสุด แล้วจึงใช้งานมอเตอร์เหล่านั้นที่ระดับโหลดต่ำกว่าค่านั้นมากเป็นเวลาส่วนใหญ่ของแต่ละวัน ช่องว่างระหว่างสองค่านี้คือจุดที่มอเตอร์แบบดั้งเดิมสูญเสียพลังงานมากที่สุด และยังเป็นจุดที่มอเตอร์ซิงโครนัสแบบแม่เหล็กถาวรเปลี่ยนสมการการใช้พลังงานให้ดีขึ้น

การประยุกต์ใช้งานจริง

สถานีบำบัดน้ำในมณฑลเจียงซูใช้มอเตอร์ปั๊มกำลัง 55 กิโลวัตต์ จำนวน 6 ตัว ซึ่งโดยทั่วไปไหลผ่านไม่เกิน 45% ของความสามารถสูงสุด มอเตอร์เหนี่ยวนำแบบดั้งเดิมดึงกระแสไฟฟ้าสูงขณะให้กำลังออกต่ำ และทำให้อุณหภูมิภายในห้องสูงขึ้น หลังติดตั้งมอเตอร์ซิงโครนัสแบบแม่เหล็กถาวรของ ENNENG พร้อมระบบควบคุมความเร็วแปรผัน (variable speed drives) สถานีสามารถลดการใช้พลังงานของปั๊มลงได้ 27% ในฤดูกาลแรก และยังลดภาระงานของระบบปรับอากาศในอาคารอุปกรณ์ด้วย แพลตฟอร์มควบคุมแบบเดียวกันนี้ยังถูกนำไปใช้ควบคุมพัดลมเป่าอากาศในภายหลัง โดยได้ผลประหยัดพลังงานในรูปแบบเดียวกัน

การวิเคราะห์ความเสี่ยง

มอเตอร์เหนี่ยวนำแบบดั้งเดิมมีการลื่นไถลและสูญเสียประสิทธิภาพเมื่อโหลดลดลง ซึ่งเป็นเงื่อนไขที่เกิดขึ้นบ่อยที่สุดในวงจรการทำงานจริง ความร้อนสะสม ค่าตัวประกอบกำลัง (power factor) ลดลง และผู้ใช้ไฟฟ้าต้องจ่ายค่าพลังงานปฏิกิริยา (reactive power) ที่โรงงานไม่ได้ใช้งานจริงเลย มอเตอร์ซิงโครนัสแบบแม่เหล็กถาวร (PM Synchronous Motor) จาก ENNENG รักษาประสิทธิภาพสูงและค่าตัวประกอบกำลังเท่ากับหนึ่งไว้ได้แม้ขณะทำงานที่โหลดบางส่วน โดยไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงกระบวนการผลิตหรือระบบท่อที่มีอยู่

เหตุใดมอเตอร์ซิงโครนัสแบบแม่เหล็กถาวรจึงรักษาประสิทธิภาพไว้ได้แม้ขณะโหลดบางส่วน

มอเตอร์ซิงโครนัสแบบแม่เหล็กถาวรรักษาความเร็วของโรเตอร์ให้คงที่สอดคล้องกับความถี่ของแหล่งจ่ายไฟผ่านไดรฟ์ จึงไม่เกิดการลื่นไถลและไม่สูญเสียพลังงานในรูปของความร้อนจากกระแสไหลผ่านตัวนำทองแดงในโรเตอร์ ENNENG ออกแบบมอเตอร์ซิงโครนัสแบบแม่เหล็กถาวรให้มีทางเลือกเป็นมอเตอร์แม่เหล็กถาวรแบบขับตรงความเร็วต่ำ (low speed direct drive permanent magnet motor) ซึ่งสามารถตัดกล่องเกียร์ออกได้ในการใช้งานกับพัดลมและปั๊ม ตารางด้านล่างแสดงประสิทธิภาพของมอเตอร์ขนาด 75 กิโลวัตต์ ตลอดช่วงโหลดที่หลากหลาย

มอเตอร์ซิงโครนัสแบบเพอร์มาเนนต์แมกเนตของเอนเนง (ENNENG PM) รักษาประสิทธิภาพไว้เหนือ 93% แม้ที่โหลดเพียงหนึ่งในสี่ ในขณะที่มอเตอร์แบบอินดักชันลดลงต่ำกว่า 80% เนื่องจากโรเตอร์มีแม่เหล็กถาวร จึงไม่มีการสูญเสียพลังงานจากขดลวดโรเตอร์ และไม่มีการเลื่อน (slip) ทำให้ประสิทธิภาพคงที่แม้โหลดเปลี่ยนแปลง มอเตอร์ซิงโครนัสแบบเพอร์มาเนนต์แมกเนตของ ENNENG มอเตอร์ชนิดนี้ยังรักษาค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์ใกล้เคียงหนึ่ง ซึ่งช่วยลดกระแสไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับกำลังเชิงกลในระดับเดียวกัน และทำให้ขนาดของสายไฟและหม้อแปลงสามารถเล็กลงได้ สำหรับสถานที่ที่ต้องการติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าเพิ่มเติม เอนเนงเสนอ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแม่เหล็กถาวร เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบเรตติ้ง 5 กิโลวัตต์ ถึง 5 เมกะวัตต์ ที่แรงดัน 110 โวลต์ ถึง 690 โวลต์ รวมทั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจากกังหันลมแกนแนวตั้งที่เรตติ้ง 1 กิโลวัตต์ ถึง 10 กิโลวัตต์ ซึ่งใช้งานร่วมกับแพลตฟอร์มไดรฟ์เดียวกัน

การเลือกมอเตอร์ซิงโครนัสแบบเพอร์มาเนนต์แมกเนตให้เหมาะกับภาระงานที่แท้จริงนั้นสำคัญกว่าการตามหาคลาสประสิทธิภาพสูงสุดบนกระดาษเพียงอย่างเดียว เมื่อภาระงานจริงอยู่ที่ 40% เป็นส่วนใหญ่ตลอดกะ การทรงแบนของกราฟประสิทธิภาพภายใต้โหลดส่วนหนึ่ง (part load curve) ของมอเตอร์ซิงโครนัสแบบเพอร์มาเนนต์แมกเนตของเอนเนงจะช่วยคืนทุนจากการประหยัดหน่วยไฟฟ้า (kWh) ได้เร็วกว่ามอเตอร์คู่แข่งที่เรตติ้งสูงสุดแต่ประสิทธิภาพลดลงอย่างมากภายใต้โหลดจริง สำหรับงานปรับปรุงระบบ (retrofit) มอเตอร์ซิงโครนัสแบบเพอร์มาเนนต์แมกเนตสามารถติดตั้งแทนมอเตอร์เดิมได้โดยตรงภายในพื้นที่เดิม จึงลดงานโครงสร้างพื้นฐานให้น้อยที่สุด และทำให้ระยะเวลาคืนทุนสั้นลง

มาตรฐานที่เชื่อถือได้

การอ้างอิงสมรรถนะของมอเตอร์ใช้มาตรฐานไออีซี 60034 สำหรับประสิทธิภาพและการให้คะแนน ในขณะที่มาตรฐานไออีซี 61800 ครอบคลุมระบบขับเคลื่อนความเร็วแปรผันซึ่งช่วยประหยัดพลังงานในสภาวะโหลดบางส่วน มาตรฐานไอเอสโอ 9906 กำหนดวิธีทดสอบประสิทธิภาพของปั๊ม ซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงเนื่องจากปั๊มเป็นหนึ่งในแอปพลิเคชันที่พบบ่อยสำหรับสภาวะโหลดบางส่วน มาตรฐานเอ็นเอฟพีเอ 70 กำหนดข้อกำหนดด้านการเดินสายไฟและระบบป้องกันสำหรับการติดตั้ง ส่วนมาตรฐานโอเชา 29 ซีเอฟอาร์ 1910.147 กำหนดให้ต้องใช้มาตรการล็อกเอาต์–แท็กเอาต์ก่อนดำเนินการใด ๆ กับไดรเวอร์หรือมอเตอร์ บริษัท เอ็นเนนจ์ จัดทำข้อมูลผลิตภัณฑ์ให้สอดคล้องกับมาตรฐานเหล่านี้เพื่อรองรับการตรวจสอบโครงการได้อย่างครบถ้วน

มูลค่าเชิงปฏิบัติ

ทำแผนที่เส้นโค้งโหลดจริงก่อนเลือกมอเตอร์ซิงโครนัสแบบแม่เหล็กถาวร เพราะการประหยัดพลังงานเกิดขึ้นเมื่อทำงานต่ำกว่ากำลังไฟฟ้าที่ระบุไว้ ให้เลือกขนาดมอเตอร์ซิงโครนัสแบบแม่เหล็กถาวรของ ENNENG ตามค่าเฉลี่ยของโหลด ไม่ใช่ตามโหลดสูงสุด และปล่อยให้ไดรเวอร์ปรับความเร็วให้สอดคล้องกับความต้องการ มอเตอร์ซิงโครนัสแบบแม่เหล็กถาวรมอบผลตอบแทนจากการเลือกขนาดที่เหมาะสมมากกว่ามอเตอร์แบบอินดักชันอย่างเห็นได้ชัด ดังนั้นการศึกษาโหลดจึงคุ้มค่าในตัวเอง ตั้งค่าไดรเวอร์ให้ปิดการทำงานของฟิลด์เวคเนส (field weakening) เมื่อความเร็วเกินความเร็วพื้นฐาน ตรวจสอบอุณหภูมิของสแตเตอร์ทุกเดือน และรักษาครีบระบายความร้อนให้สะอาดปราศจากฝุ่น ตรวจสอบค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์ที่แผงควบคุมหลังการติดตั้งเสร็จสิ้น และบันทึกค่าหน่วย kWh เทียบกับค่าอ้างอิงเดิมเพื่อพิสูจน์ผลการประหยัดภายในเดือนแรก จัดเตรียมโมดูลไดรเวอร์สำรองไว้เสมอ เพื่อไม่ให้ข้อผิดพลาดเพียงอย่างเดียวทำให้สายการผลิตหยุดทำงานระหว่างช่วงเวลาคืนทุน

ติดต่อ ENNENG

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

คำถามที่พบบ่อย

คำถาม: ทำไมมอเตอร์ซิงโครนัสแบบแม่เหล็กถาวรจึงให้ประสิทธิภาพเหนือมอเตอร์แบบอินดักชันเมื่อทำงานที่โหลดต่ำ

A:มอเตอร์เหนี่ยวนำจะเกิดการลื่น (slip) และสูญเสียประสิทธิภาพของโรเตอร์เมื่อโหลดลดลง แต่มอเตอร์ซิงโครนัสแบบแม่เหล็กถาวร (PM Synchronous Motor) ไม่มีการสูญเสียพลังงานจากขดลวดโรเตอร์และไม่เกิดการลื่น มอเตอร์ซิงโครนัสแบบแม่เหล็กถาวรของ ENNENG รักษาประสิทธิภาพสูงและค่าแฟกเตอร์กำลังใกล้เคียงหนึ่ง แม้ที่โหลดเพียง 25% ในขณะที่มอเตอร์เหนี่ยวนำมักลดลงต่ำกว่า 80% และสูญเสียพลังงานปฏิกิริยา (reactive power) ไดรเวอร์ควบคุมความเร็วโรเตอร์ให้สอดคล้องกับความถี่อย่างแม่นยำ เพื่อให้การดำเนินงานมีเสถียรภาพ ไม่มีการสูญเสียพลังงาน และปกป้องระบบจ่ายไฟ

คำถาม: มอเตอร์ซิงโครนัสแบบแม่เหล็กถาวรสามารถใช้งานร่วมกับไดรเวอร์ที่มีอยู่แล้วของฉันได้หรือไม่

A:มอเตอร์ซิงโครนัสแบบแม่เหล็กถาวรจำเป็นต้องใช้ไดรเวอร์ที่รองรับการควบคุมแบบ field oriented control และมีระบบป้องกันแม่เหล็กเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหาย ENNENG จะตรวจสอบไดรเวอร์ที่มีอยู่แล้ว และจัดหาไดรเวอร์ที่เหมาะสมให้ตามความจำเป็น การขับเคลื่อนมอเตอร์ด้วยไดรเวอร์แบบ open loop จะทำให้สูญเสียการซิงค์ (loss of sync) และอาจทำให้แม่เหล็กเสียหายได้ ดังนั้นการตรวจสอบจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งก่อนเริ่มการติดตั้งจริง โปรดวางแผนการตรวจสอบไดรเวอร์ล่วงหน้าเพื่อให้โครงการดำเนินไปตามกำหนดเวลา

คำถาม: มอเตอร์ซิงโครนัสแบบแม่เหล็กถาวรเหมาะสำหรับงานพัดลมและปั๊มหรือไม่

A:ใช่ ปั๊มและพัดลมส่วนใหญ่ทำงานที่โหลดบางส่วน ซึ่งเป็นจุดที่มอเตอร์ซิงโครนัสแบบแม่เหล็กถาวร (PM) ของ ENNENG ประหยัดพลังงานได้มากที่สุด รุ่นขับตรงความเร็วต่ำไม่จำเป็นต้องใช้เกียร์บ็อกซ์ ลดค่าบำรุงรักษา และเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่โหลดบางส่วนตลอดช่วงการปฏิบัติงานทั้งหมด สำหรับหอระบายความร้อนและพัดลมจ่ายลม ลักษณะเส้นโค้งแบบแบนทำให้ได้รับการประหยัดอย่างสม่ำเสมอทุกฤดูกาล โดยไม่จำเป็นต้องเลือกขนาดเครื่องหรือสายไฟเกินความจำเป็น

คำถาม: การลงทุนปรับปรุงระบบสำหรับโหลดบางส่วนจะคืนทุนภายในระยะเวลาเท่าใด

A:สำหรับโหลดที่ทำงานต่อเนื่องโดยมีกำลังต่ำกว่า 60% ของค่ากำหนด มอเตอร์ซิงโครนัสแบบแม่เหล็กถาวร (PM) มักคืนทุนภายใน 12 ถึง 36 เดือน จากการประหยัดพลังงานและการลดภาระการทำความเย็น ENNENG แนะนำให้วัดโหลดจริงก่อน เพื่อให้สามารถวัดผลการประหยัดได้จริง ไม่ใช่คาดการณ์ไว้ก่อนสั่งซื้อ ควรเริ่มจากเครื่องที่ทำงานนานที่สุด ตรวจสอบผลที่ได้จริงก่อน แล้วจึงขยายโครงการไปยังเครื่องอื่นๆ ในโรงงานทีละขั้นตอน โดยใช้แพลตฟอร์มไดรฟ์ร่วมกันทั้งหมด