เหตุใดข้อจำกัดด้านพื้นที่ติดตั้งจึงเป็นปัจจัยสำคัญประการหนึ่งที่ส่งผลต่อการออกแบบแผนการปรับปรุงมอเตอร์แบบเหนี่ยวนำให้เป็นมอเตอร์แบบ PMSM

ประสบการณ์ภาคสนามจากห้องระบายอากาศใต้ดินที่มีพื้นที่จำกัด

สายรถไฟฟ้าใต้ดินในเมืองที่มีความหนาแน่นสูงจำเป็นต้องอัปเกรดมอเตอร์เหนี่ยวนำสำหรับพัดลมระบายอากาศในอุโมงค์ แต่ห้องติดตั้งมอเตอร์เหลือพื้นที่ว่างเพียงไม่ถึงสองเมตรบนสามด้าน หัวหน้าฝ่ายบำรุงรักษาตรวจสอบแล้วว่า มอเตอร์เหนี่ยวนำแบบมาตรฐานพร้อมชุดต่อเชื่อมและโครงยึดฐานจะไม่สามารถติดตั้งได้โดยไม่ต้องรื้อผนังรับน้ำหนักออก ในกรณีที่สองเกิดขึ้นในห้องเครื่องของเรือ ซึ่งทุกเซนติเมตรบนพื้นดาดฟ้ามีความสำคัญต่อมาตรการความปลอดภัย และมอเตอร์เดิมตั้งอยู่ในบริเวณเว้าลึกที่มอเตอร์สำเร็จรูปทั่วไปไม่สามารถเข้าไปแทนที่ได้ จึงเริ่มโครงการศึกษาการเปลี่ยนแปลงมอเตอร์เหนี่ยวนำเป็นมอเตอร์แบบ PMSM ที่สถานที่ทั้งสองแห่งด้วยการวัดด้วยตลับเมตร ไม่ใช่การเปิดแคตาล็อก เนื่องจากขนาดพื้นที่ที่มีอยู่จริงกำหนดรูปร่างของมอเตอร์ก่อนที่จะพิจารณาค่ากำลังไฟฟ้า ในการดำเนินงานแต่ละโครงการ ทีมงานถ่ายภาพบริเวณช่องติดตั้ง บันทึกความสูงของตะขอแขวน และทำแผนผังตำแหน่งที่สายเคเบิลเข้ามา ก่อนจัดทำใบเสนอราคาใดๆ บทเรียนที่ได้รับร่วมกันจากทั้งสองสถานที่คือ เมื่อพื้นที่จำกัด พื้นที่ฐาน (footprint) จะเป็นข้อจำกัดด้านการออกแบบลำดับแรก ส่วนค่ากำลังไฟฟ้า (กิโลวัตต์) จะเป็นลำดับที่สอง

ความเสี่ยงจากการบังคับติดตั้งมอเตอร์ที่ไม่ตรงขนาดลงในช่องติดตั้งที่แคบเกินไป

วิธีที่เร็วที่สุดที่จะทำให้การติดตั้งมอเตอร์แบบคอมแพกต์ล้มเหลว คือ การระบุขนาดมอเตอร์ที่ไม่สามารถวางลงในช่องติดตั้งได้จริง จากนั้นจึงพบปัญหาการชนกันระหว่างชิ้นส่วนขณะหยุดเครื่องตามแผน ช่องติดตั้งที่แคบยังกักความร้อนไว้ด้วย เพราะการไหลเวียนของอากาศลดลงเมื่อมอเตอร์เติมพื้นที่ว่างเพียงแห่งเดียวที่มีอยู่ และมอเตอร์ที่ทำงานที่อุณหภูมิสูงจะสูญเสียอายุการใช้งานของฉนวนภายในระยะเวลาเพียงหนึ่งฤดูกาล ENNENG แก้ปัญหานี้ด้วยการออกแบบมอเตอร์แบบขับตรง (direct-drive) แม่เหล็กถาวรที่ทำงานที่ความเร็วต่ำ ซึ่งตัดกล่องเกียร์ออกและลดความยาวตามแนวแกน ทำให้ชุดอุปกรณ์เปลี่ยนจากมอเตอร์เหนี่ยวนำเป็นมอเตอร์ PMSM มีขนาดพื้นที่ครอบครองเท่ากับมอเตอร์ตัวเดิมที่ถูกถอดออก ความเสี่ยงจึงลดลงเมื่อหน่วยใหม่ถูกออกแบบโดยอ้างอิงจากขนาดจริงของช่องติดตั้ง แทนที่จะอิงจากตารางขนาดมาตรฐานของมอเตอร์ ความเสี่ยงประการที่สองคือ การล่าช้าตามกำหนดเวลา: การค้นพบว่ามอเตอร์ไม่ตรงขนาดในภายหลัง จะเปลี่ยนงานเปลี่ยนมอเตอร์ที่วางแผนไว้เพียงสุดสัปดาห์หนึ่งครั้ง ให้กลายเป็นงานปรับโครงสร้างเหล็กที่ทำให้สายการผลิตหยุดชะงักนานหลายสัปดาห์ แผนการเปลี่ยนจากมอเตอร์เหนี่ยวนำเป็น PMSM ที่เน้นการวัดขนาดก่อนเสมอ จะหลีกเลี่ยงความล้มเหลวทั้งสองแบบนี้ได้ เพราะแบบแปลนที่จัดทำไว้แล้วได้พิสูจน์แล้วว่ามอเตอร์ตัวใหม่พอดีกับช่องติดตั้ง ก่อนที่มอเตอร์ตัวเก่าจะถูกถอดออก

การเปรียบเทียบเชิงเทคนิคด้านพื้นที่ครอบครองและแรงบิดต่อหน่วยปริมาตร

การเปลี่ยนแปลงมอเตอร์แบบอินดักชันเป็นมอเตอร์แบบ PMSM สำหรับการติดตั้งเพิ่มเติมมีข้อได้เปรียบด้านพื้นที่ เนื่องจากโรเตอร์ที่ใช้แม่เหล็กถาวรสามารถสร้างแรงบิดได้แม้ที่ความเร็วต่ำ โดยไม่จำเป็นต้องใช้เกียร์เพิ่มความเร็ว หน่วยซีรีส์ TYB ของ ENNENG ให้กำลังขับเพลาเท่ากันในกรอบขนาดเล็กลงประมาณร้อยละ 65 เมื่อเปรียบเทียบกับมอเตอร์แบบอินดักชันที่มีกำลังไฟฟ้าเท่ากัน โดยมีช่วงกำลังจัดอันดับตั้งแต่ 0.55 กิโลวัตต์ ถึง 2500 กิโลวัตต์ และมีเกรดป้องกัน IP55 ในกรณีรถไฟฟ้าใต้ดินที่มีเอกสารยืนยัน หน่วยแบบขับตรงลดความยาวรวมที่ติดตั้งลงได้เกือบร้อยละ 40 เมื่อเทียบกับทางเลือกที่ใช้เกียร์ ซึ่งทำให้มีพื้นที่ว่างเพียงพอสำหรับทางเดินบำรุงรักษา ข้อได้เปรียบของการเปลี่ยนแปลงมอเตอร์แบบอินดักชันเป็น PMSM สำหรับการติดตั้งเพิ่มเติมนั้นเห็นได้ชัดเจนที่สุดในห้องที่มอเตอร์เดิมวางชิดผนังอยู่แล้ว สนามแม่เหล็กตั้งอยู่ที่เพลาโดยตรง จึงไม่จำเป็นต้องมีอุปกรณ์เหนี่ยวนำแยกต่างหาก ไม่มีแหวนเลื่อน (slip ring) และไม่มีฝาครอบคัปปลิ้งเพื่อจัดสรรพื้นที่เพิ่มเติม นอกจากนี้ การจัดวางแบบเปลี่ยนแปลงมอเตอร์แบบอินดักชันเป็น PMSM ยังทำให้สูญเสียความร้อนสู่ห้องน้อยลง เนื่องจากไม่มีการสูญเสียความร้อนจากน้ำมันเกียร์ และทางระบายอากาศยังคงเปิดโล่งอยู่

การลดพื้นที่ใช้สอยที่วัดได้หลังการเปลี่ยนแปลง

การจัดวางแบบไดรฟ์โดยตรงแบบเดียวกันนี้ยังช่วยกำจัดฝาครอบข้อต่อและเครื่องมือจัดแนว ทำให้การเปลี่ยนจากมอเตอร์เหนี่ยวนำแบบรีโทรฟิตไปเป็น PMSM ต้องใช้พื้นที่ในกล่องเครื่องมือบนดาดฟ้าที่แออัดน้อยลง มอเตอร์โรเตอร์แบบแม่เหล็กถาวรสำหรับความเร็วต่ำสามารถสร้างทอร์กที่กำหนดได้โดยไม่ต้องใช้เกียร์ทด จึงทำให้มอเตอร์ที่สั้นลงยังคงสามารถทำงานตามกราฟสมรรถนะของพัดลมได้ ทีมงานที่ดำเนินการเปลี่ยนจากมอเตอร์เหนี่ยวนำแบบรีโทรฟิตเป็น PMSM ควรถ่ายภาพเบย์ก่อนถอดมอเตอร์ออก เพราะภาพถ่ายนั้นจะช่วยยุติข้อโต้แย้งทุกกรณีเกี่ยวกับขนาดที่สามารถติดตั้งได้ สถานที่ที่ทำการวัดและระบุขอบเขตของพื้นที่ก่อนสั่งซื้อมักจะหลีกเลี่ยงการแก้ไขที่มีค่าใช้จ่ายสูง เช่น การตัดโครงสร้างเหล็กขณะสายการผลิตยังดำเนินการอยู่ ระยะว่างที่ประหยัดได้ยังช่วยลดระยะทางในการยกขึ้น–ลงด้วย ซึ่งมีความสำคัญมากเมื่อตะขอแขวนเหนือศีรษะอยู่ใกล้เพดานมาก และมอเตอร์ที่มีความยาวมากเกินไปจึงไม่สามารถหย่อนลงมาได้

มาตรฐานอ้างอิงสำหรับการเปลี่ยนมอเตอร์แบบกะทัดรัด

มาตรฐานสนับสนุนแนวทางที่ให้ความสำคัญกับพื้นที่เป็นอันดับแรก ข้อกำหนด IEC 60034-1 กำหนดเกณฑ์ด้านมิติและสมรรถนะ ซึ่งทำให้หน่วยเปลี่ยนจากมอเตอร์แบบอินดักชันเป็นมอเตอร์แบบ PMSM สามารถติดตั้งแทนที่ได้โดยใช้พื้นที่เดิมทั้งหมด ข้อกำหนด IEC 60034-30-1 กำหนดระดับประสิทธิภาพเชิงพลังงาน (IE) ที่มอเตอร์รุ่นใหม่ต้องบรรลุ ดังนั้นมอเตอร์ที่มีขนาดกรอบเล็กลงจึงยังคงรับประกันสมรรถนะตามที่ระบุไว้ มาตรฐาน ISO 10816 กำหนดขีดจำกัดการสั่นสะเทือน ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในพื้นที่จำกัด เพราะแม้ความไม่สมดุลเพียงเล็กน้อยก็อาจทำให้โครงสร้างทั้งหมดสั่นไหวได้ ข้อบังคับ OSHA 29 CFR 1910.307 ครอบคลุมกระบวนการเปลี่ยนมอเตอร์ภายใต้ระบบล็อกเอาต์ จึงจำเป็นต้องจัดทำแผนความปลอดภัยสำหรับพื้นที่จำกัดก่อนที่มอเตอร์เดิมจะถูกถอดออกจากตำแหน่ง มาตรฐาน ISO 50001 กำหนดให้การประหยัดพลังงานต้องอ้างอิงข้อมูลที่วัดได้จริง ซึ่งการศึกษาพื้นที่ติดตั้ง (footprint study) จะให้ข้อมูลดังกล่าวตั้งแต่การสำรวจครั้งแรก ไฟล์เอกสารการเปลี่ยนมอเตอร์แบบอินดักชันเป็น PMSM ที่อ้างอิงมาตรฐานเหล่านี้ทั้งหมด จะผ่านการตรวจสอบด้านความปลอดภัยและด้านการเงินของโรงงานได้โดยไม่ต้องตอบคำถามเพิ่มเติม

คู่มือปฏิบัติสำหรับการเลือกขนาดมอเตอร์แบบเปลี่ยนจากอินดักชันเป็น PMSM สำหรับติดตั้งในพื้นที่จำกัด

เริ่มแผนการเปลี่ยนแปลงมอเตอร์แบบอินดักชันเป็นมอเตอร์แบบ PMSM โดยทำการวัดขนาดพื้นที่ก่อน: บันทึกความยาวของช่องติดตั้ง (bay length) ระยะว่างระหว่างผนังแต่ละด้าน (wall clearance) ความสูงของตะขอแขวนด้านบน (overhead hook height) และจุดที่สายไฟเข้า (cable entry point) ให้เลือกกรอบมอเตอร์ ENNENG ตามค่าที่วัดได้จริง ไม่ใช่ตามข้อมูลบนป้ายชื่อ (nameplate) และเว้นระยะว่างอย่างน้อย 150 มิลลิเมตรสำหรับระบายความร้อนและพื้นที่สำหรับใช้มือทำงาน ตรวจสอบความสูงของเพลา (shaft height) และรูปแบบของหน้าแปลน (flange pattern) เทียบกับเครื่องจักรที่ขับเคลื่อน เพื่อให้แน่ใจว่าสอดคล้องกัน เพราะหน่วยแบบเชื่อมต่อโดยตรง (direct-drive unit) จะเปลี่ยนทั้งสองค่าดังกล่าว ใบเสนอราคาสำหรับการเปลี่ยนแปลงมอเตอร์แบบอินดักชันเป็น PMSM ควรระบุความสูงของตะขอแขวนไว้ด้วย เนื่องจากตะขอที่ต่ำเกินไปจะขัดขวางการยกในพื้นที่ดาดฟ้าที่แออัด (crowded deck) ระหว่างการเดินระบบ (commissioning) ให้ตรวจสอบค่าการสั่นสะเทือนเทียบกับมาตรฐาน ISO 10816 และขันสลักยึดฐานใหม่หลังการใช้งานครบ 200 ชั่วโมง จัดเก็บไฟล์ข้อมูลขนาดไว้พร้อมบันทึกการใช้งาน (duty log) เพราะเฟสต่อไปของการเปลี่ยนแปลงมอเตอร์แบบอินดักชันเป็น PMSM บนไลน์ผลิตที่คล้ายกัน (sister line) จะนำข้อมูลขนาดพื้นที่ (envelope data) ชุดเดิมมาใช้ซ้ำ ENNENG ขอแบบร่างกรอบมอเตอร์ (frame drawing) ก่อนถอดชิ้นส่วนออกจากช่องติดตั้ง (bay) เพื่อยืนยันความพอดีล่วงหน้าผ่านเอกสาร แทนที่จะรอจนถึงช่วงหยุดดำเนินการ (shutdown weekend)

ติดต่อ ENNENG

โครงการปรับปรุงมอเตอร์แบบอินดักชันให้เป็นมอเตอร์แบบพีเอ็มเอสเอ็ม ความสำเร็จหรือความล้มเหลวขึ้นอยู่กับการวัดค่าครั้งแรก ดังนั้นโปรดส่งแบบแปลนของบ่อมอเตอร์ให้ทีมวิศวกรตรวจสอบก่อนสั่งซื้อ บริษัทเอนเนงจะจัดทำข้อเสนอที่ออกแบบเฟรมให้พอดีกับพื้นที่จริง แทนที่จะใช้สินค้าตามแคตตาล็อกมาตรฐาน

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

คำถามที่พบบ่อย

คำถาม: หน่วยปรับปรุงมอเตอร์แบบอินดักชันให้เป็นมอเตอร์แบบพีเอ็มเอสเอ็มสามารถติดตั้งลงในบ่อขนาดเล็กที่มีอยู่แล้วได้จริงหรือไม่

A:ใช่ หน่วยปรับปรุงมอเตอร์แบบอินดักชันให้เป็นมอเตอร์แบบพีเอ็มเอสเอ็มสามารถติดตั้งลงในบ่อที่มีอยู่แล้วส่วนใหญ่ได้ เนื่องจากแบบไดร์ฟโดยตรงที่ใช้แม่เหล็กถาวรทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้เกียร์บ๊อกซ์ ส่งผลให้ตัวเครื่องมีความยาวสั้นลง บริษัทเอนเนงจะออกแบบเฟรมใหม่ให้สอดคล้องกับขนาดที่วัดได้จริงของบ่อ ไม่ใช่ใช้ข้อมูลจากตารางมาตรฐาน ดังนั้นความยาวเมื่อติดตั้งจริงมักลดลงประมาณร้อยละสี่สิบเมื่อเทียบกับแบบที่ใช้เกียร์บ๊อกซ์ พื้นที่ที่ประหยัดได้นี้จะช่วยคืนระยะห่างสำหรับการบำรุงรักษา ซึ่งมักหายไปในห้องที่มีพื้นที่จำกัด

คำถาม: การถอดเกียร์บ๊อกซ์ออกจะส่งผลต่อความเร็วรอบของเพลาที่พัดลมต้องการหรือไม่

A:ไม่ใช่ หน่วยขับแบบตรง (direct-drive) ที่เปลี่ยนจากมอเตอร์เหนี่ยวนำเป็นมอเตอร์ PMSM นั้นทำงานที่ความเร็วต่ำซึ่งพัดลมต้องการอยู่แล้ว เนื่องจากโรเตอร์ที่มีแม่เหล็กถาวรสามารถสร้างแรงบิดสูงสุดได้โดยไม่จำเป็นต้องใช้เกียร์ลดความเร็ว ENNENG ออกแบบจำนวนขั้วแม่เหล็กให้สอดคล้องกับภาระงาน ดังนั้นเพลาจึงหมุนด้วยจำนวนรอบต่อนาทีเท่าเดิม และลักษณะกราฟประสิทธิภาพยังคงเหมือนเดิม การถอดมอเตอร์เดิมออกจะช่วยกำจัดเฉพาะการสูญเสียพลังงานและน้ำมันหล่อลื่น แต่ไม่ส่งผลต่อความเร็ว

คำถาม: สถานที่ควรบันทึกมิติใดบ้างก่อนเสนอราคาสำหรับการติดตั้งแบบปรับปรุง (retrofit) แบบกะทัดรัด

A:สถานที่ควรบันทึกความยาวของช่องติดตั้ง (bay length) ระยะห่างจากผนังด้านข้าง (side-wall clearance) ความสูงของตะขอแขวนด้านบน (overhead hook height) ความสูงของเพลา (shaft height) รูปแบบของหน้าแปลน (flange pattern) และตำแหน่งที่สายไฟเข้า (cable entry) ก่อนเสนอราคาสำหรับงานเปลี่ยนมอเตอร์จากแบบเหนี่ยวนำเป็น PMSM ENNENG ใช้มิติเหล่านี้ในการออกแบบโครงสร้าง เพื่อให้ข้อเสนอสามารถติดตั้งได้พอดีโดยไม่ต้องตัดเหล็ก ช่องว่างสำหรับระบายอากาศ (ventilation gap) และระยะปลอดภัยสำหรับการปฏิบัติงานด้วยมือ (hand clearance) มีความสำคัญไม่แพ้ขนาดพื้นที่โดยรวม เพราะช่องติดตั้งที่แน่นเกินไปจะกักความร้อนไว้