een generatie geleden, toen een grote industriële motor het einde van zijn levensduur naderde, werd het debat over reparatie of vervanging ervan meestal gekoppeld aan het magische getal 57. Dit was een getal afgeleid door inkoopagenten, gebaseerd op de restwaarde van een uitgevallen motor plus reparatiekosten, versus de kosten van een nieuwe motor en de vertraging bij het in gebruik nemen ervan.

indien de motor kon worden gerepareerd voor minder dan 57% van de prijs van een nieuwe, werd deze gerepareerd; als de interne schade groot was en de reparatiekosten 57% zouden overschrijden, bestelde de agent een nieuwe motor. Dat was toen.

Dit is nu: de energiekosten zijn groter, de motorefficiëntie kan groter zijn en de reparatietechnologie is veel verbeterd, wat resulteert in weinig of geen verlies van motorefficiëntie na een terugspoeling. (In feite, bij het terugspoelen van een oudere” pre-EPACT ” stator, kan een service center daadwerkelijk verbeteren efficiëntie op grotere pk-eenheden.) Met name voor ac-motoren is de keuze voor reparatie/vervanging ingewikkeld geworden-vooral voor middelgrote en grote motoren die een gemiddeld of hoog aantal uren per jaar draaien. Complicerende het probleem is het feit dat er drie categorieën van inductiemotoren: standaard, eerste generatie energiezuinige (EE), en huidige EE motoren. In de echte wereld worden ze vaak door elkaar gebruikt.

het testen van het motorcircuit (MCE) geeft een waarschuwing wanneer een motor het einde van zijn nuttige levensduur nadert. Als het megohm (meestal “megger” genoemd) deel van de test aantoont dat de weerstand tegen de grond minder dan 100 Ohm is, nadert de motor het einde. Surge testen heeft de neiging om een back-up van de resultaten van de megger test als surge patronen ongelijk zijn. Hi-pot testing is een go / no-go test in die zin dat het destructief is voor windingen; een motor die faalt een hi-pot test is niet langer bruikbaar.

het is gemakkelijk om aan te tonen dat, Voor motoren die bijna continu werken, bij het kiezen tussen het repareren van een standaardunit en het kopen van een EE-motor, de nieuwe motor zonder twijfel wint omdat het zichzelf binnen een paar jaar zal betalen. Minder duidelijk is de keuze tussen de reparatie van een bestaande EE—motor of de vervanging ervan door een nieuwe-of het maken van dezelfde keuze tussen twee standaardmotoren die minder uren werken.

alleen aan de onderkant van het pk-bereik, minder dan 40 PK, en lage operationele tijd is de oude 57% – regel nog steeds van toepassing.

geavanceerde reparatietechnologie

in eenvoudige termen worden EE-motoren efficiënter gemaakt door productietoleranties aan te spannen en meer geleiders in de motor te verpakken om interne verliezen te verminderen. Ook de reparatietechnologie is preciezer geworden, ook, en de afbraak van de efficiëntie die gebruikelijk was in een motorrewind is drastisch verminderd. Nu kunnen reparatiebedrijven een motor terugspoelen naar zijn oorspronkelijke naambordefficiëntie en in bepaalde omstandigheden de efficiëntie verbeteren. Dit geldt voor zowel standaard-als EE-motoren.

Uiteraard kunnen de kosten van een terugspoeling variëren met de mate van interne schade, maar een typische prijs voor een 100-pk inductiemotor die we als voorbeeld zullen gebruiken is tussen de $2.500 en $2.700—of $2.600 gemiddeld per IPS Washington Service Center prijsrichtlijnen.

de urendrempel

hoge uren: wanneer een motor meer dan 4.000 uur per jaar in bedrijf is, worden de energiekosten de doorslaggevende factor bij het besluit tot reparatie/vervanging. Net als een voertuig met een hoge kilometerstand, de kosten van “brandstof” snel opweegt tegen de kosten van het voertuig, en een reparatie/vervanging beslissing wordt een kwestie van het kiezen van de oplossing met de grootste efficiëntie (zie Figuur 1). Typische toepassingen zijn die apparaten die bijna continu werken, waaronder grote compressoren, petrochemische pompstations, brekers, voedingswaterpompen, papiermachines, sommige metalen extruders, plastic filmlijnen, zaagmolens, walserijen—of zowat alles dat drie ploegen werkt.

het voorbeeld van de 8.000 uur, 100 pk motor in de figuur illustreert de logische keuze: volgens Nema-prognoses zal een efficiëntieverhoging van 1% $695/jaar besparen bij een vermogenskost van $0,10/kWh, het ruwe nationale gemiddelde in zowel de VS als Canada. Het verschil tussen standaard en EE motoren van deze pk is ongeveer 4%, dus de besparing zou $ 2,780 / jaar. Een nieuwe EE motor kost ongeveer $ 8.800. Kosten van een” typische ” terugspoelen is $ 2.600. Dus, geprojecteerd over een levensduur van 10 jaar, de besparingen in energie alleen dicteren de keuze om een nieuwe EE-machine te kopen.

intermediair: in de mid-time regio-motoren die tot 3000 uur per jaar werken-kan de beslissing om te repareren of te vervangen worden bepaald door uw locatie. Dat komt omdat de kosten van stroom varieert in het hele land, van iets meer dan $0,05/kWh tot meer dan $0,13/kWh. De hier genoemde voorbeelden zijn gebaseerd op het nationale gemiddelde, maar de energiekosten die 30% hoger liggen dan het gemiddelde, vragen om een andere aanpak.

in gevallen waarin de vermogenskosten hoog zijn, kan een motor die in de regio tussenliggende uren werkt, jaarlijkse vermogenskosten hebben die vergelijkbaar zijn met die in de high-time regio en moet deze als een high-uurmotor worden beschouwd. Omgekeerd, als de energiekosten laag zijn, kunnen de jaarlijkse energiekosten de motor in de categorie lage uren duwen.

Low-time: voor low-time motoren—motoren met een jaarlijkse bedrijfsduur van minder dan 1500—is de keuze vrijwel dezelfde als in het verleden. Als een terugspoeling meer dan 57% van de prijs van een nieuwe eenheid gaat kosten, kiest u voor de nieuwe machine. Voorbeelden zijn de meeste motoren die worden gebruikt voor één dienst per dag of minder.

tenzij ze uniek zijn of deel uitmaken van unieke apparatuur, repareert niemand wisselstroommotoren Onder 15 pk. De wiskunde en redenering zijn eenvoudig: de minimale reparatiekosten zullen de 57% – drempel overschrijden.

de rekenmachine

de eenvoudigste manier om een voorlopige reparatie/vervanging beslissing te nemen is door gebruik te maken van de rekenmachine in Figuur 2. Dit is hoe het werkt. Bepaal eerst het volgende:

• Jaarlijkse bedrijfsuren van de motor toepassing (HA)
• Lokale energie kosten, in $/kWh (E)
• Efficiëntie verandering, in % (FNEW – FREPAIR)
• Kosten van de reparatie, in $ (CR)
• Kosten van een nieuwe motor, in $ (CN)
• en plaats de waarden in de volgende vergelijking:
• Besluit coëfficiënt = HA • E • (FNEW – FREPAIR) • CR/CN

stel bijvoorbeeld dat een 100 pk, de 3000 hr-energie-efficiënte motor is de tekenen van mislukking. Energiekosten zijn $ 0,09 van het lokale nut. Ook, voorzichtig schatten dat als de motor wordt teruggespoeld, zal het verliezen 1% efficiëntie, van 95,5% voor de nieuwe naar 94,5%. De kosten van het terugspoelen is $ 2.600 ,en een nieuwe vervanging kost $ 8.800. Moet het worden teruggedraaid of vervangen?

beslissingscoëfficiënt = 3,000 • 0.09 • 1 • 2,600 /8,800 = 79.77

op de rekenmachine valt dit cijfer goed binnen de “reparatie” regio. Aan de andere kant, had de motor nog eens 1.500 uur lopen en zich in een gebied bevinden waar de energiekosten $0,13 zijn, dan zou het antwoord precies op het breekpunt zijn geweest.

deze vergelijking toont het doorslaggevende belang van efficiëntie aan. Door simpelweg de efficiencyverschuiving van 1 naar 2 te veranderen, verdubbelt de coëfficiënt. Ook is de vergelijking conservatief in die zin dat het geen roltrap factor voor de verhoging van de energiekosten—die, zoals de dood en belastingen, zijn een zekerheid. Dus, als de calculator aangeeft dat de reparatie/vervang beslissing in de buurt van het breekpunt is, zou de verstandige keuze zijn om de motor te vervangen om te profiteren van de grotere efficiëntie van de nieuwe motor als de energiekosten stijgen.

beslissingen over gelijkstroommotoren

de gelijkstroommachine is, zoals men zegt, een ander dier. Behalve voor lagers, zijn de slijtpunten anders dan die van ac—machines en het is veel duurder om te bouwen-met een factor van 2 tot 4, afhankelijk van het ontwerp. Ook dc-machines zijn iets duurder te repareren dan ac-eenheden, maar niet met een factor 4, tenzij de commutator en het anker volledig worden vernietigd.

Grote gelijkstroommachines houden zich vast aan die speciale toepassingen waar een uiterst nauwkeurige snelheidsregeling van het grootste belang is, of waar het mogelijk is een regeneratieve aandrijving te gebruiken om een deel van de reeds in het draaimechanisme geïnvesteerde energie te recupereren. Anders dan dat, dc-technologie is opzij geschoven door ac, en grote dc-motoren zijn gedegradeerd tot die toepassingen waar niets anders kan worden gecontroleerd zo precies.

reparatie / vervanging beslissingen voor dc zijn meestal eenvoudiger dan die voor ac omdat er geen premium efficiency lijn wordt vervaardigd. Ook omdat de motoren duurder zijn om te produceren, hebben gebruikers de neiging om ze langer vast te houden. Voor dc-machines, de reparatie / vervanging breekpunt meestal hoger dan die voor ac, ongeveer 65% de prijs van een nieuwe eenheid.