for en generation siden, da en stor industrimotor nærmede sig slutningen af sin levetid, blev debatten om reparation eller udskiftning normalt knyttet til det magiske nummer på 57. Dette var et tal afledt af Indkøbsagenter baseret på restværdien af en udkørselsmotor plus reparationsomkostninger i forhold til omkostningerne ved en ny motor og forsinkelsen med at få den i brug.
hvis motoren kunne repareres for mindre end 57% af prisen på en ny, blev den repareret; hvis den interne skade var omfattende, og reparationsomkostningerne ville overstige 57%, bestilte agenten en ny motor. Det var dengang.
dette er nu: energiomkostningerne er større, motoreffektiviteten kan være større, og reparationsteknologien er meget forbedret, hvilket resulterer i ringe eller intet tab af motoreffektivitet efter en tilbagespoling. (Faktisk, når du spoler en ældre” pre-EPACT ” stator, kan et servicecenter faktisk forbedre effektiviteten på større hestekræfter.) Især for vekselstrømsmotorer er reparations – / udskiftningsvalget blevet kompliceret-især for mellemstore og store motorer, der kører i et mellemliggende eller højt antal timer om året. Problemet kompliceres af, at der er tre kategorier af induktionsmotorer: standard, første generations energieffektive (EE) og nuværende ee-motorer. I den virkelige verden bruges de ofte om hverandre.
test af motorkredsløb (MCE) giver en heads-up, når en motor nærmer sig slutningen af sin brugstid. Hvis megohm (ofte kaldet “megger”) del af testen viser, at modstanden mod jorden er mindre end 100 ohm, nærmer motoren sig slutningen. Overspændingstest har tendens til at sikkerhedskopiere resultaterne af megger-testen, hvis overspændingsmønstre er ujævne. Hi-pot-test er en go/no-go-test, idet den er ødelæggende for viklinger; en motor, der fejler en hi-pot-test, kan ikke længere serviceres.
det er let at vise, at for motorer, der fungerer næsten kontinuerligt, ved at vælge mellem at reparere en standardenhed og købe en EE-motor, vinder den nye motor hænderne ned, fordi den vil betale for sig selv om et par år. Hvad der er mindre klart er at vælge mellem reparation af en eksisterende EE—motor eller udskifte den med en ny-eller foretage det samme valg mellem to standardmotorer, der fungerer i færre timer.
kun i den nedre ende af hestekræfterområdet, Under 40 hk og lav driftstid gælder den gamle 57% – regel stadig.
avanceret reparationsteknologi
i enkleste vendinger gøres ee-motorer mere effektive ved at stramme produktionstolerancer og pakke mere leder ind i motoren for at reducere interne tab. Ligeledes er reparationsteknologi også blevet mere præcis, og nedbrydningen af effektivitet, der var almindelig i en motorspoling, er blevet skåret drastisk. Nu kan værksteder spole en motor tilbage til sin oprindelige navneskilt effektivitet og under visse omstændigheder forbedre effektiviteten. Dette gælder både standard-og EE-motorer.
naturligvis kan omkostningerne ved en tilbagespoling variere med graden af intern skade, men en typisk pris for en 100 hk induktionsmotor, som vi vil bruge som et eksempel, er mellem $2.500 og $2.700-eller $2.600 gennemsnit pr.
timetærsklen
høje timer: når en motor kører mere end 4.000 timer om året, bliver energiomkostningerne den altoverskyggende faktor i beslutningen om reparation/udskiftning. Ligesom et køretøj med høj kilometertal opvejer omkostningerne ved “brændstof” hurtigt omkostningerne ved køretøjet, og en beslutning om reparation/udskiftning bliver et spørgsmål om at vælge løsningen med den største effektivitet (se figur 1). Typiske anvendelser er de enheder, der fungerer næsten kontinuerligt, inklusive store kompressorer, petrokemiske pumpestationer, knusere, fødevandspumper, papirmaskiner, nogle metalekstrudere, plastfilmlinjer, savværker, valseværker—eller næsten alt, hvad der fungerer i tre skift.
eksemplet på 8.000-timers, 100-hk motor i figuren illustrerer det logiske valg: ifølge NEMA-fremskrivninger vil en 1% stigning i effektivitet spare $695/år til en effektpris på $0,10/HH, det grove nationale gennemsnit i både USA og Canada. Forskellen mellem standard-og EE-motorer på denne hestekræfter er omkring 4%, så besparelserne ville være $2.780/år. En ny ee-motor koster omkring $8.800. Omkostningerne ved en” typisk ” tilbagespoling er $2.600. Så projiceret over en 10-årig levetid dikterer besparelserne i energi alene valget om at købe en ny ee-maskine.
mellemliggende: i mid-time—regionen—de motorer, der kører op til 3000 timer om året-kan beslutningen om at reparere eller udskifte bestemmes af din placering. Det skyldes, at omkostningerne ved magt varierer rundt om i landet, fra lidt over $0.05/KVH til over $0.13/KVH. Eksemplerne her er baseret på nationalt gennemsnit, men strømomkostninger, der er 30% højere end gennemsnittet, kræver anden tænkning.
i tilfælde, hvor strømomkostningerne er høje, kan en motor, der opererer i mellemtidsområdet, have årlige strømomkostninger svarende til en i højtidsområdet og bør betragtes som en højtidsmotor. Omvendt, hvis strømomkostningerne er lave, kan årlige strømomkostninger skubbe motoren ind i kategorien med lave timer.
Lavtid: for lavtidsmotorer-dem med årlige driftstimer på mindre end 1500-er valget stort set det samme som det var tidligere. Hvis en tilbagespoling koster mere end 57% af prisen på en ny enhed, skal du vælge den nye maskine. Eksempler inkluderer de fleste motorer, der bruges til et skift pr.
medmindre de er unikke eller en del af unikt udstyr, reparerer ingen vekselstrømsmotorer under 15 hk. Matematikken og ræsonnementet er enkle: de mindste reparationsomkostninger overstiger tærsklen på 57%.
lommeregneren
den enkleste måde at foretage en foreløbig beslutning om reparation/udskiftning er at bruge lommeregneren vist i figur 2. Sådan fungerer det. Først bestemme følgende:
- årlige driftstimer for motorapplikationen (HA)
- lokale energiomkostninger, i $/KVH (E)
- Effektivitetsændring, i % (FNY – FREPAIR)
- reparationsomkostninger, i $ (CR)
- omkostninger til en ny motor, i $ (CN)
- og indsæt værdierne i følgende ligning:
- beslutningskoefficient = ha • e • (FNY – frepair) • CR/CN
Antag for eksempel, at en 100 hk, 3.000 timers energieffektiv motor viser tegn på fiasko. Energiomkostninger er $ 0,09 fra det lokale værktøj. Også konservativt anslå, at hvis motoren spoles tilbage, vil den miste 1% effektivitet, fra 95,5% for den nye til 94,5%. Omkostningerne ved tilbagespoling er $2.600, og en ny udskiftning koster $8.800. Skal det spoles tilbage eller udskiftes?
Beslutningskoefficient = 3,000 • 0.09 • 1 • 2,600 /8,800 = 79.77
på lommeregneren falder denne figur godt inden for” reparation ” – regionen. På den anden side havde motoren kørt yderligere 1.500 timer og været placeret i et område, hvor energikostnaderne er $0.13, så ville svaret have været lige ved breakpoint.
denne ligning viser den overordnede betydning af effektivitet. Ved blot at ændre effektivitetsskiftet fra 1 til 2 fordobles koefficienten. Ligningen er også konservativ, idet den ikke inkluderer en rulletrappefaktor for stigninger i strømomkostninger—som ligesom død og skatter er en sikkerhed. Således, hvis lommeregneren angiver, at beslutningen om reparation/udskiftning er nær brudpunktet, ville det kloge valg være at udskifte motoren for at drage fordel af den nye Motors større effektivitet, når strømomkostningerne stiger.
beslutninger om dc-motorer
dc-maskinen er, som man siger, et andet dyr. Bortset fra lejer er dets slidpunkter anderledes end ac—maskiner, og det er meget dyrere at bygge-med en faktor på 2 til 4, afhængigt af dets design. Ligeledes er dc-maskiner noget dyrere at reparere end ac-enheder, men ikke med en faktor på 4, medmindre kommutatoren og ankeret er fuldstændigt ødelagt.
store dc-maskiner klamrer sig til de specialiserede applikationer, hvor ekstremt præcis styring af hastighed er altafgørende, eller hvor det er muligt at bruge et regenerativt drev til at genvinde en del af den energi, der allerede er investeret i den roterende mekanisme. Bortset fra det er dc-teknologien blevet trukket til side af ac, og store dc-motorer er blevet henvist til de applikationer, hvor intet andet kan styres så præcist.
reparation/udskiftning af beslutninger for dc er normalt enklere end dem for ac, fordi der ikke er fremstillet nogen premium effektivitetslinje. Også fordi motorerne er dyrere at fremstille, har brugerne en tendens til at holde fast i dem længere. For dc maskiner, reparation / erstatte breakpoint tendens til at være højere end for ac, om 65% prisen på en ny enhed.