for en generasjon siden, da en stor industriell motor nærmet seg slutten av levetiden, ble debatten om å reparere eller erstatte den vanligvis festet til det magiske tallet 57. Dette var et tall avledet av innkjøpsagenter, basert på restverdien av en utløpsmotor pluss reparasjonskostnad, mot kostnaden for en ny motor og forsinkelsen i å få den i bruk.
hvis motoren kunne repareres for mindre enn 57% av prisen på en ny, ble den reparert; hvis den interne skaden var omfattende og reparasjonskostnaden skulle overstige 57%, bestilte agenten en ny motor. Det var da.
Dette er nå: Energikostnadene er større, motoreffektiviteten kan være større, og reparasjonsteknologien er mye forbedret, noe som resulterer i lite eller ingen tap av motoreffektivitet etter en tilbakespoling. (Faktisk, når du spoler tilbake en eldre» pre-EPACT » stator, kan et servicesenter faktisk forbedre effektiviteten på større hestekrefter.) Spesielt for vekselstrømsmotorer har reparasjons – / utskiftingsvalget blitt komplisert-spesielt for mellomstore og store motorer som kjører i et middels eller høyt antall timer per år. Kompliserende problemet er det faktum at det er tre kategorier av induksjonsmotorer: standard, første generasjons energieffektive (EE) og nåværende ee-motorer. I den virkelige verden brukes de ofte om hverandre.
mce-testing (Motor circuit evaluation) gir en heads-up når en motor nærmer seg slutten av levetiden. Hvis megohm (ofte kalt «megger») del av testen viser motstand mot bakken er mindre enn 100 ohm, er motoren nærmer seg slutten. Overspenningsforsøk har en tendens til å sikkerhetskopiere resultatene av megger-testen hvis overspenningsmønstrene er ujevne. Hi-pot testing er en go / no-go test i at det er ødeleggende for viklinger; en motor som svikter en hi-pot test er ikke lenger brukbar.
Det er lett å vise at for motorer som opererer nesten kontinuerlig, ved å velge mellom å reparere en standard enhet og kjøpe EN ee-motor, vinner den nye motoren hendene ned fordi den vil betale seg selv om noen år. Det som er mindre klart er å velge mellom reparasjon av en eksisterende ee—motor eller erstatte den med en ny-eller å gjøre det samme valget mellom to standardmotorer som opererer i færre timer.
bare i den nedre enden av hestekrefter, under 40 hk, og lav driftstid gjelder den gamle 57% regelen fortsatt.
Avansert reparasjonsteknologi
I enkleste termer blir EE-motorer mer effektive ved å stramme produksjonstoleranser og pakke mer leder inn i motoren for å redusere interne tap. På samme måte har reparasjonsteknologien blitt mer presis, og effektivitetsforringelsen som var vanlig i en motorspoling, har blitt kuttet drastisk. Nå kan verksteder spole tilbake en motor til sin opprinnelige navneskilt effektivitet og, i visse tilfeller, forbedre effektiviteten. Dette gjelder både standard-og ee-motorer.
Selvfølgelig kan kostnaden for en tilbakespoling variere med graden av intern skade, men en typisk pris for en 100 hk induksjonsmotor som vi vil bruke som et eksempel er mellom $ 2500 og $2700-eller $ 2600 gjennomsnitt per Ips Washington Service Center pris retningslinjer.
timeterskelen
Høye timer: når en motor opererer mer enn 4000 timer per år, blir kostnaden for energi den overordnede faktoren i reparasjons – / utskiftingsbeslutningen. Som et kjøretøy med høy kjørelengde oppveier kostnaden for «drivstoff» raskt kostnaden for kjøretøy, og en reparasjons – / erstatningsbeslutning blir et spørsmål om å velge løsningen med størst effektivitet (Se Figur 1). Typiske bruksområder er de enhetene som opererer nesten kontinuerlig, inkludert store kompressorer, petrokjemiske pumpestasjoner, knusere, matevannspumper, papirmaskiner, noen metallekstrudere, plastfilmlinjer, sagbruk, valseverk-eller omtrent alt som opererer for tre skift.
eksemplet på 8000-hr, 100-hk-motoren i figuren illustrerer det logiske valget: ifølge nema-projeksjoner vil en 1% økning i effektiviteten spare $ 695 / år til en strømkostnad på $0,10 / kWh, det grove nasjonale gjennomsnittet i BÅDE USA og Canada. Forskjellen mellom standard-og ee-motorer på denne hestekrefter er ca 4%, så besparelsene vil være $2.780 / år. En NY ee motor koster rundt $ 8800. Kostnaden for en «typisk» tilbakespoling er $2600. Så, projisert over en 10-års levetid, bestemmer besparelsene i energi alene valget om å kjøpe en ny ee-maskin.
Intermediate: i mid-time regionen—de motorer som opererer opp til 3000 timer per år-beslutningen om å reparere eller erstatte kan bestemmes av din plassering. Det er fordi strømprisen varierer rundt om i landet, fra litt over $ 0,05 / kWh til over $ 0,13 / kWh. Eksemplene som er nevnt her er basert på landsgjennomsnittet, men kraftkostnader som er 30% høyere enn gjennomsnittet krever annen tenkning.
i tilfeller der strømkostnadene er høye, kan en motor som opererer i mellomtidsområdet ha årlige strømkostnader som ligner en i høytidsområdet og bør betraktes som en høytidsmotor. Omvendt, hvis strømkostnadene er lave, kan årlige strømkostnader skyve motoren inn i lavtimerkategorien.
Lavtid: for lavtidsmotorer—de med årlige driftstimer på mindre enn 1500-er valget mye det samme som det var tidligere. Hvis en tilbakespoling skal koste mer enn 57% av prisen på en ny enhet, velger du den nye maskinen. Eksempler er de fleste motorer som brukes til ett skift per dag eller mindre.
med mindre de er unike eller en del av unikt utstyr, reparerer ingen vekselstrømsmotorer under 15 hk. Matematikken og resonnementet er enkle: minimumsreparasjonskostnaden vil overstige 57% terskelen.
kalkulatoren
den enkleste måten å foreta en foreløpig reparasjon/bytte beslutning på er å bruke kalkulatoren vist I Figur 2. Her er hvordan det fungerer. Først bestemme følgende:
- Årlige driftstimer for motorapplikasjonen (HA)
- Lokale energikostnader, i $/kWh (E)
- Effektivitetsendring, i % (FNEW – FREPAIR)
- Reparasjonskostnader, i $ (CR)
- Kostnad for en ny motor, i $ (CN)
- og sett inn verdiene i Følgende Ligning:
- beslutningskoeffisient = ha • e • (Fnew – frepair) • cr/Cn
ANTA FOR EKSEMPEL AT en 100 hk, 3000 hr energieffektiv Motor viser tegn på feil. Energikostnaden er $ 0,09 fra det lokale verktøyet. Også konservativt estimat at hvis motoren spoles tilbake, vil den miste 1% effektivitet, fra 95,5% for den nye til 94,5%. Kostnaden for tilbakespoling er $ 2600, og en ny erstatning koster $ 8800. Skal det spoles tilbake eller erstattes?
Beslutningskoeffisient = 3,000 • 0.09 • 1 • 2,600 /8,800 = 79.77
på kalkulatoren faller denne figuren godt innenfor «reparasjonsområdet». På den annen side, hadde motoren kjørt en annen 1500 timer og vært plassert i et område der energikostnadene er $ 0,13, så ville svaret ha vært rett ved brytepunktet.
denne ligningen viser den overordnede betydningen av effektivitet. Ved ganske enkelt å endre effektivitetsskiftet fra 1 til 2, dobles koeffisienten. Ligningen er også konservativ ved at den ikke inkluderer en rulletrapp faktor for økninger i kraftkostnader-som, som død og skatt, er en visshet. Dermed, hvis kalkulatoren indikerer at reparasjon / erstatte avgjørelsen er nær stoppunkt, ville klokt valg være å erstatte motoren for å dra nytte av den nye motorens større effektivitet som strømkostnadene øker.
Beslutninger på dc-motorer
dc-maskinen er, som det sies, et annet dyr. Bortsett fra lagrene, er slitepunktene forskjellige fra ac-maskiner—og det er mye dyrere å bygge-med en faktor på 2 til 4, avhengig av design. På samme måte er dc-maskiner noe dyrere å reparere enn ac-enheter, men ikke med en faktor på 4, med mindre kommutatoren og armaturen er fullstendig ødelagt.
Store dc-maskiner klamrer seg til de spesialiserte applikasjonene der ekstremt presis kontroll av hastighet er avgjørende, eller hvor det er mulig å bruke en regenerativ stasjon for å gjenvinne en del av energien som allerede er investert i rotasjonsmekanismen. Annet enn det, har dc-teknologien blitt skulderet til side av ac, og store dc-motorer har blitt henvist til de applikasjonene der ingenting annet kan styres så nøyaktig.
Reparere/erstatte beslutninger for dc er vanligvis enklere enn de for ac fordi det er ingen premium effektivitet linje produsert. Også, fordi motorene er dyrere å produsere, brukere har en tendens til å holde på dem lenger. For dc-maskiner har reparasjons – / byttepunktet en tendens til å være høyere enn for ac, ca 65% prisen på en ny enhet.