cu o generație în urmă, când un motor industrial mare se apropia de sfârșitul duratei sale de viață, dezbaterea despre repararea sau înlocuirea acestuia a fost de obicei legată de numărul magic de 57. Acesta a fost un număr derivat de agenți de cumpărare, bazat pe valoarea reziduală a unui motor epuizat plus costul reparației, față de costul unui motor nou și întârzierea în punerea în funcțiune a acestuia.

dacă motorul ar putea fi reparat pentru mai puțin de 57% din prețul unuia nou, acesta a fost reparat; dacă daunele interne au fost extinse și costul reparației urma să depășească 57%, agentul a comandat un motor nou. Asta a fost atunci.

acest lucru este acum: costurile de energie sunt mai mari, eficiența motorului poate fi mai mare, iar tehnologia de reparare este mult îmbunătățită, rezultând o pierdere mică sau deloc a eficienței motorului după o derulare înapoi. (De fapt, atunci când derulați un stator mai vechi „pre-EPACT”, un centru de service poate îmbunătăți efectiv eficiența pe unitățile de cai putere mai mari.) În special pentru motoarele de curent alternativ, alegerea de reparare/înlocuire a devenit complicată—în special pentru motoarele medii și mari care funcționează pentru un număr intermediar sau mare de ore pe an. Complicarea problemei este faptul că există trei categorii de motoare cu inducție: motoare standard, eficiente energetic de primă generație (EE) și motoare ee actuale. În lumea reală, ele sunt adesea folosite interschimbabil.

testarea evaluării circuitului motorului (MCE) oferă un heads-up atunci când un motor se apropie de sfârșitul duratei sale de viață utilă. Dacă partea megohm (denumită în mod obișnuit „megger”) a testului arată că rezistența la sol este mai mică de 100 ohmi, motorul se apropie de sfârșit. Testarea la supratensiune tinde să susțină rezultatele testului megger dacă modelele de supratensiune sunt inegale. Testarea Hi-pot este un test go/no-go prin faptul că este distructiv pentru înfășurări; un motor care nu reușește un test hi-pot nu mai poate fi reparat.

este ușor de arătat că, pentru motoarele care funcționează aproape continuu, alegând între repararea unei unități standard și cumpărarea unui motor EE, noul motor câștigă mâinile în jos, deoarece se va plăti singur în câțiva ani. Ceea ce este mai puțin clar este să alegeți între repararea unui motor EE existent sau înlocuirea acestuia cu unul nou—sau să faceți aceeași alegere între două motoare standard care funcționează mai puține ore.

numai la capătul inferior al gamei de cai putere, sub 40 CP și timp de funcționare redus se aplică vechea regulă de 57%.

tehnologie avansată de reparații

în termeni simpli, motoarele EE sunt mai eficiente prin strângerea toleranțelor de fabricație și ambalarea mai multor conductori în motor pentru a reduce pierderile interne. De asemenea, tehnologia de reparație a devenit și mai precisă, iar degradarea eficienței care era obișnuită într-o derulare înapoi a motorului a fost redusă drastic. Acum, atelierele de reparații pot derula un motor la eficiența inițială a plăcii de identificare și, în anumite circumstanțe, pot îmbunătăți eficiența. Acest lucru se aplică atât motoarelor standard, cât și motoarelor EE.

evident, costul unei derulări înapoi poate varia în funcție de gradul de deteriorare internă, dar un preț tipic pentru un motor de inducție de 100 CP pe care îl vom folosi ca exemplu este între 2.500 și 2.700 USD-sau 2.600 USD în medie pe liniile directoare ale prețurilor IPS Washington Service Center.

pragul de ore

ore înalte: când un motor funcționează mai mult de 4.000 de ore pe an, costul energiei devine factorul primordial în decizia de reparare/înlocuire. La fel ca un vehicul Cu kilometraj ridicat, costul „combustibilului” depășește rapid costul vehiculului, iar o decizie de reparație/înlocuire devine o chestiune de alegere a soluției cu cea mai mare eficiență (a se vedea Figura 1). Aplicațiile tipice sunt acele dispozitive care funcționează aproape continuu, inclusiv compresoare mari, stații de pompare petrochimice, Concasoare, pompe de apă de alimentare, mașini de hârtie, unele extrudere metalice, linii de film din plastic, fabrici de ferăstrău, laminoare—sau aproape orice funcționează timp de trei schimburi.

exemplul motorului de 8.000 de ore și 100 CP din figură ilustrează alegerea logică: conform proiecțiilor NEMA, o creștere de 1% a eficienței va economisi 695 USD/an la un cost de energie de 0,10 USD/kWh, media națională brută atât în SUA, cât și în Canada. Diferența dintre motoarele standard și Ee ale acestei cai putere este de aproximativ 4%, astfel încât economiile ar fi de 2.780 USD/an. Un nou motor EE costă în jur de 8.800 USD. Costul unei derulări” tipice ” este de 2.600 USD. Deci, proiectate pe o durată de viață de 10 ani, economiile de energie dictează doar alegerea de a cumpăra o nouă mașină EE.

intermediar: în regiunea de mijloc-acele motoare care funcționează până la 3000 de ore pe an—decizia de reparare sau înlocuire poate fi determinată de locația dvs. Acest lucru se datorează faptului că costul energiei variază în întreaga țară, de la puțin peste 0,05 USD/kWh la peste 0,13 USD/kWh. Exemplele citate aici se bazează pe media națională, dar costurile de energie care sunt cu 30% mai mari decât media necesită o gândire diferită.

în cazurile în care costurile cu energia electrică sunt ridicate, un motor care funcționează în regiunea cu ore intermediare poate avea costuri anuale de energie similare cu cele din regiunea cu timp ridicat și ar trebui considerat un motor cu ore mari. În schimb, dacă costurile de energie sunt scăzute, costurile anuale de energie ar putea împinge motorul în categoria low-hours.

timp redus: pentru motoarele cu timp redus-cele cu ore anuale de funcționare mai mici de 1500-alegerea este la fel ca în trecut. Dacă o derulare înapoi va costa mai mult de 57% din prețul unei noi unități, optați pentru noua mașină. Exemplele includ majoritatea motoarelor care sunt utilizate pentru o schimbare pe zi sau mai puțin.

cu excepția cazului în care sunt unice sau fac parte din echipamente unice, nimeni nu repară motoare de curent alternativ sub 15 CP. Matematica și raționamentul sunt simple: costul minim de reparație va depăși pragul de 57%.

calculatorul

cel mai simplu mod de a lua o decizie preliminară de reparație/înlocuire este utilizarea calculatorului prezentat în Figura 2. Iată cum funcționează. Mai întâi determinați următoarele:

• ore anuale de funcționare pentru aplicația motorului (HA)
• costul Local al energiei, în $/kWh (E)
• schimbarea eficienței, în % (FNEW – FREPAIR)
• costul reparației, în $ (CR)
• costul unui motor nou, în $ (CN)
• și introduceți valorile în următoarea ecuație:
• coeficient de decizie = ha • e • (Fnew – frepair) • CR/CN

de exemplu, să presupunem că un motor eficient din punct de vedere energetic de 100 CP, 3.000 ore prezintă semne de defecțiune. Costul energiei este de 0,09 USD de la utilitatea locală. De asemenea, estimați conservator că, dacă motorul este rebobinat, acesta va pierde 1% eficiență, de la 95,5% pentru cel nou la 94,5%. Costul rebobinării este de 2.600 USD, iar o nouă înlocuire costă 8.800 USD. Ar trebui să fie rebobinat sau înlocuit?

coeficient de decizie = 3,000 • 0.09 • 1 • 2,600 /8,800 = 79.77

pe calculator, această cifră se încadrează bine în regiunea” reparații”. Pe de altă parte, dacă motorul ar fi funcționat încă 1.500 de ore și ar fi fost localizat într-o zonă în care costurile energiei sunt de 0,13 USD, atunci răspunsul ar fi fost chiar la punctul de întrerupere.

această ecuație arată importanța primordială a eficienței. Prin simpla schimbare a eficienței de la 1 la 2, Coeficientul se dublează. De asemenea, ecuația este conservatoare prin faptul că nu include un factor de scară rulantă pentru creșterea costurilor de energie—care, la fel ca moartea și impozitele, sunt o certitudine. Astfel, dacă calculatorul indică faptul că decizia de reparare/înlocuire este aproape de punctul de întrerupere, alegerea înțeleaptă ar fi înlocuirea motorului pentru a profita de eficiența mai mare a noului motor pe măsură ce costurile de energie cresc.

decizii privind motoarele de curent continuu

mașina de curent continuu este, după cum se spune, un animal diferit. Cu excepția rulmenților, punctele sale de uzură sunt diferite de cele ale mașinilor de curent alternativ și este mult mai scump de construit—cu un factor de 2 până la 4, în funcție de designul său. De asemenea, mașinile dc sunt oarecum mai scumpe de reparat decât unitățile de curent alternativ, dar nu cu un factor de 4, cu excepția cazului în care comutatorul și armătura sunt complet distruse.

mașinile mari de curent continuu se agață de acele aplicații specializate în care controlul extrem de precis al vitezei este primordial sau unde este posibil să se utilizeze o unitate regenerativă pentru a recupera o parte din energia deja investită în mecanismul rotativ. În afară de asta, tehnologia dc a fost lăsată deoparte de ac, iar motoarele mari de curent continuu au devenit retrogradate în acele aplicații în care nimic altceva nu poate fi controlat la fel de precis.

deciziile de reparare/înlocuire pentru dc sunt de obicei mai simple decât cele pentru ac, deoarece nu există o linie de eficiență premium fabricată. De asemenea, deoarece motoarele sunt mai scumpe de fabricat, utilizatorii tind să le țină mai mult timp. Pentru mașinile dc, punctul de întrerupere a reparației/înlocuirii tinde să fie mai mare decât cel pentru ac, aproximativ 65% prețul unei unități noi.