Una generazione fa, quando un grande motore industriale si avvicinava alla fine della sua vita di servizio, il dibattito sulla riparazione o sostituzione era solitamente ancorato al numero magico di 57. Questo è stato un numero derivato da agenti di acquisto, in base al valore residuo di un motore run-out più il costo di riparazione, contro il costo di un nuovo motore e il ritardo nella sua messa in servizio.

Se il motore poteva essere riparato per meno del 57% del prezzo di uno nuovo, è stato riparato; se il danno interno era esteso e il costo di riparazione stava per superare il 57%, l’agente ha ordinato un nuovo motore. Quello era allora.

Questo è ora: i costi energetici sono maggiori, l’efficienza del motore può essere maggiore e la tecnologia di riparazione è molto migliorata, con conseguente perdita minima o nulla di efficienza del motore dopo un riavvolgimento. (In effetti, quando si riavvolge uno statore “pre-EPACT” più vecchio, un centro di assistenza può effettivamente migliorare l’efficienza su unità di potenza più grandi.) In particolare per i motori a corrente alternata, la scelta di riparazione/sostituzione è diventata complicata, specialmente per motori di medie e grandi dimensioni che funzionano per un numero intermedio o elevato di ore all’anno. A complicare il problema è il fatto che ci sono tre categorie di motori asincroni: standard, di prima generazione ad alta efficienza energetica (EE), e motori EE attuali. Nel mondo reale, sono spesso usati in modo intercambiabile.

La prova di valutazione del circuito del motore (MCE) fornisce un heads-up quando un motore si avvicina alla fine della sua vita utile. Se la parte megohm (comunemente chiamata “megger”) del test mostra che la resistenza al suolo è inferiore a 100 ohm, il motore si sta avvicinando alla fine. Il test di sovratensione tende a eseguire il backup dei risultati del test megger se i modelli di sovratensione non sono uniformi. Il test Hi-pot è un test go / no-go in quanto è distruttivo per gli avvolgimenti; un motore che fallisce un test hi-pot non è più riparabile.

È facile dimostrare che, per i motori che operano quasi continuamente, nella scelta tra la riparazione di un’unità standard e l’acquisto di un motore EE, il nuovo motore vince a mani basse perché si ripagherà in pochi anni. Ciò che è meno chiaro è scegliere tra la riparazione di un motore EE esistente o la sua sostituzione con uno nuovo—o fare la stessa scelta tra due motori standard che funzionano per meno ore.

Solo all’estremità inferiore della gamma di cavalli, al di sotto di 40 CV e bassi tempi operativi si applica ancora la vecchia regola del 57%.

Tecnologia avanzata di riparazione

In termini più semplici, i motori EE sono resi più efficienti stringendo le tolleranze di produzione e imballando più conduttori nel motore per ridurre le perdite interne. Allo stesso modo, la tecnologia di riparazione è diventata più precisa e il degrado dell’efficienza che era comune in un riavvolgimento del motore è stato drasticamente ridotto. Ora, le officine di riparazione possono riavvolgere un motore alla sua efficienza della targhetta originale e, in determinate circostanze, migliorare l’efficienza. Questo vale sia per i motori standard che per quelli EE.

Ovviamente, il costo di un riavvolgimento può variare con il grado di danno interno, ma un prezzo tipico per un motore a induzione da 100 CV che useremo come esempio è tra IPS 2.500 e guidelines 2.700-o average 2.600 media per linee guida IPS Washington Service Center prezzo.

La soglia delle ore

Ore elevate: quando un motore funziona più di 4.000 ore all’anno, il costo dell’energia diventa il fattore prevalente nella decisione di riparazione/sostituzione. Come un veicolo ad alto chilometraggio, il costo del “carburante” supera rapidamente il costo del veicolo e una decisione di riparazione/sostituzione diventa una questione di scegliere la soluzione con la massima efficienza (vedi Figura 1). Le applicazioni tipiche sono quei dispositivi che funzionano quasi continuamente, compresi grandi compressori, stazioni di pompaggio petrolchimiche, frantoi, pompe per l’acqua di alimentazione, macchine per la carta, alcuni estrusori metallici, linee di film plastico, segherie, laminatoi—o qualsiasi cosa che funzioni per tre turni.

L’esempio del motore da 8.000 ore e 100 CV nella figura illustra la scelta logica: secondo le proiezioni NEMA, un aumento dell ‘ 1% dell’efficienza farà risparmiare $695/anno ad un costo energetico di $0,10/kWh, la media nazionale approssimativa sia negli Stati Uniti che in Canada. La differenza tra motori standard ed EE di questa potenza è di circa il 4%, quindi il risparmio sarebbe di $2.780/anno. Un nuovo motore EE costa circa $8.800. Il costo di un riavvolgimento “tipico” è di $2.600. Così, proiettata su una durata di 10 anni, il risparmio di energia da solo dettare la scelta di acquistare una nuova macchina EE.

Intermedio: Nella regione mid-time—quei motori che funzionano fino a 3000 ore all’anno-la decisione di riparare o sostituire può essere determinata dalla vostra posizione. Questo perché il costo dell’energia varia in tutto il paese, da poco più di $0,05/kWh a oltre $0,13/kWh. Gli esempi citati qui si basano sulla media nazionale, ma i costi energetici che sono superiori del 30% rispetto alla media richiedono un pensiero diverso.

Nei casi in cui i costi energetici sono elevati, un motore che opera nella regione ore intermedie può avere costi energetici annuali simili a quelli della regione ore elevate e deve essere considerato un motore ore elevate. Al contrario, se i costi energetici sono bassi, i costi energetici annuali potrebbero spingere il motore nella categoria delle ore basse.

Low-time: Per i motori low-time—quelli con ore di funzionamento annuali inferiori a 1500—la scelta è più o meno la stessa che era in passato. Se un riavvolgimento sta per costare più del 57% del prezzo di una nuova unità, optare per la nuova macchina. Gli esempi includono la maggior parte dei motori che vengono utilizzati per un turno al giorno o meno.

A meno che non siano unici o facciano parte di apparecchiature uniche, nessuno ripara motori a corrente alternata sotto i 15 CV. La matematica e il ragionamento sono semplici: il costo minimo di riparazione supererà la soglia del 57%.

La calcolatrice

Il modo più semplice per prendere una decisione preliminare di riparazione/sostituzione è utilizzare la calcolatrice mostrata in Figura 2. Ecco come funziona. In primo luogo determinare quanto segue:

• ore di esercizio annue per l’applicazione del motore (HA)
• Il costo dell’energia, in $/kWh (E)
• Efficienza variazione % (ENUOVA – FREPAIR)
• Costo della riparazione, in $ (CR)
• Costo di un motore nuovo, in $ (CN)
• e inserire i valori nella seguente equazione:
• Decisione coefficiente = AH • E • (ENUOVA – FREPAIR) • CR/CN

Per esempio, si supponga che un 100 hp, di 3.000 hr energia-efficiente motore sta mostrando segni di cedimento. Il costo energetico è di $0,09 dall’utilità locale. Inoltre, stima in modo conservativo che se il motore viene riavvolto, perderà l ‘ 1% di efficienza, dal 95,5% per il nuovo al 94,5%. Costo di riavvolgimento è di $2.600, e una nuova sostituzione costa 8 8.800. Dovrebbe essere riavvolto o sostituito?

Coefficiente di decisione= 3,000 • 0.09 • 1 • 2,600 /8,800 = 79.77

Sulla calcolatrice, questa cifra rientra bene nella regione” riparazione”. D’altra parte, se il motore avesse funzionato per altre 1.500 ore e fosse stato localizzato in un’area in cui i costi energetici sono di 0 0,13, la risposta sarebbe stata proprio al punto di interruzione.

Questa equazione mostra l’importanza primaria dell’efficienza. Semplicemente cambiando lo spostamento di efficienza da 1 a 2, il coefficiente raddoppia. Inoltre, l’equazione è conservativa in quanto non include un fattore di scala mobile per gli aumenti dei costi energetici—che, come la morte e le tasse, sono una certezza. Pertanto, se la calcolatrice indica che la decisione di riparazione/sostituzione è vicina al punto di interruzione, la scelta saggia sarebbe quella di sostituire il motore per sfruttare la maggiore efficienza del nuovo motore all’aumentare dei costi di alimentazione.

Decisioni sui motori a corrente continua

La macchina a corrente continua è, come si suol dire, un animale diverso. Fatta eccezione per i cuscinetti, i suoi punti di usura sono diversi da quelli delle macchine AC ed è molto più costoso da costruire—di un fattore da 2 a 4, a seconda del suo design. Allo stesso modo, le macchine dc sono un po ‘ più costose da riparare rispetto alle unità AC, ma non di un fattore 4 a meno che il commutatore e l’armatura non siano completamente distrutti.

Le grandi macchine dc si aggrappano a quelle applicazioni specializzate in cui è fondamentale un controllo estremamente preciso della velocità o in cui è possibile utilizzare un azionamento rigenerativo per recuperare una parte dell’energia già investita nel meccanismo rotante. Oltre a questo, la tecnologia dc è stato spalle da parte di ac, e grandi motori DC sono diventati relegati a quelle applicazioni in cui nient’altro può essere controllato con la stessa precisione.

Le decisioni di riparazione/sostituzione per dc sono di solito più semplici di quelle per ac perché non esiste una linea di efficienza premium prodotta. Inoltre, poiché i motori sono più costosi da produrre, gli utenti tendono a tenerli più a lungo. Per le macchine dc, il punto di interruzione riparazione/sostituzione tende ad essere superiore a quello per ac, circa il 65% del prezzo di una nuova unità.