Факторинг переменных жизненного цикла обеспечивает интеллектуальные покупки на моторном диске

Previous Next

Краны и лебедки, в частности, могут воспользоваться этой практикой.

Ранние электродвигатели работали с одной скоростью, руководствуясь имеющимися токами и напряжениями, а также часто приводными ремнями и шкивами, которые механически контролировали скорость и мощность системы. По мере развития двигателей эффективность повышалась, главным образом, путем изменения управления мощностью от механического до электрического и в конечном итоге приводя к созданию современных приводов с регулируемой скоростью (приводы переменного тока).

Сегодня наибольший потенциал экономии энергии электродвигателя заключается в оптимизации системы и процесса. Для повышения производительности процессов и систем может быть использовано множество различных мер, но приводы переменного тока должны играть самую важную роль. Краны и лебедки - одни из самых распространенных мест для запуска. Оптимизация на уровне системы возможна благодаря нескольким ключевым элементам в технологии привода переменного тока:

• Независимость двигателя: Приводы, которые не зависят от систем управления и типа двигателя, предоставляют варианты при выборе технологии двигателя (индукционный, постоянный магнит или синхронное сопротивление с высокой эффективностью) и производителя двигателей, который наилучшим образом подходит для применения, чтобы обеспечить максимальную производительность и оптимизированное потребление энергии.
• Доступность открытых данных эффективности (также в условиях частичной нагрузки) также является ключевой. Эти данные могут быть использованы для оптимизации проектирования системы. Постоянно разрабатываются инструменты для расчета энергоэффективности.
• Использование энергосберегающего управления двигателем имеет важное значение для сбора потенциала эффективности электродвигателей и обеспечения того, что привод всегда идеально приспособлен к подключенному двигателю и меняет нагрузку.

Энергоэффективность часто воспринимается как способ сэкономить ресурсы и сэкономить деньги. Его можно рассматривать как «первое топливо». Экономия энергоэффективности по всей системе осуществляется за счет уменьшения энергии или топлива на входе системы. Важным аспектом систем управления двигателем или приводов переменного тока является потребляемая мощность, необходимая для выполнения заданной задачи. Энергия имеет назначенные затраты и сокращение потребления энергии или повышение эффективности может привести к экономии эксплуатационных расходов.

Хотя традиционная рентабельность инвестиционного анализа может оценивать эти системы, другие подходы, такие как общая стоимость эксплуатации (TCO), учитывают затраты на протяжении всей жизни системы, включая энергию, время простоя, техническое обслуживание и ремонт, затраты на износ и замену и утилизацию. Часто существуют технологические низкомощные фрукты, такие как установка приводов переменного тока, но решения о покупке по-прежнему требуют анализа затрат-выгод, который учитывает общие затраты на жизненный цикл. Все соответствующие факторы должны оцениваться, включая негативные побочные эффекты, которые сочетаются с преимуществами.

При обсуждении эффективности важно помнить, что привод должен использоваться для оптимизации производительности двигателя. Любой привод может контролировать скорость двигателя, но не все приводы могут получить максимальную эффективность от двигателя. Для большей эффективности фокус должен быть сделан на расширенном управлении приводом. Получая доступ к ключевым рабочим параметрам, таким как максимальный крутящий момент на ампер, усовершенствованные средства управления приводят к снижению потребления энергии и повышению производительности системы.

Аппаратные функции, встроенные в привод (например, дроссели DC), приводят к созданию более эффективной системы. Эта встроенная функциональность также снижает затраты и устраняет пространство для установки, необходимое для внешних компонентов.

Интеллектуальное управление теплом - еще одна цель оптимизации на уровне системы. Такие функции, как охлаждение обратного канала и доступность жидкостных охладителей приводят к значительному снижению тепловых нагрузок в распределительных устройствах. Это позволяет использовать небольшие системы кондиционирования воздуха для оптимизации требований к пространству, повышения эффективности и снижения затрат.

Важно различать двигатель, контроллеры и приводы. Двигатель представляет собой механическое или электрическое устройство, которое генерирует вращательное или линейное усилие, используемое для питания машины. Он преобразует электрическую энергию в механическую. В основном есть три типа электродвигателя:

• Двигатели постоянного тока: Исторически первый тип широко используемого двигателя. Первоначальные затраты на систему (двигатель и привод), как правило, меньше.
• Синхронность переменного тока: вращение ротора синхронизируется с частотой тока питания и идеально подходит для вождения оборудования с постоянной скоростью и для высокоточного позиционирования.
• Индукция переменного тока (асинхронная): наиболее распространенный тип двигателя переменного тока в промышленности, который использует электромагнитную индукцию для генерирования крутящего момента.

Выбор системы моторного привода часто достигает критического момента при принятии решения о том, чтобы полагаться на предварительно упакованные системы моторного привода или создавать собственное решение, которое тонко настраивает компоненты двигателя, привода, контроллера и обратной связи для соответствия конкретному приложению. В то время как расфасованные комбинации моторных дисков обеспечивают единую точку покупки, имейте в виду, что в долгосрочной перспективе они могут стать дорогостоящими в ситуациях с разбивкой и переоснащением.

Все комбинации двигателей имеют преимущества и недостатки. Первоначальная стоимость, энергопотребление, удобство обслуживания и затраты на жизненный цикл - это некоторые факторы, которые следует учитывать. Независимость двигателя означает, что вы можете выбрать любую комбинацию поставщиков для достижения максимальной производительности двигателя. Приводы, которые могут адаптироваться к различным моторам, дают положительные факторы, влияющие на совокупную стоимость владения. Эти факторы включают:

• Гибкая логистика: возможность адаптации изменяющихся спецификаций клиентов и новых технологических тенденций на протяжении всего срока службы приложения.
• Быстрое переключение: переход на альтернативный поставщик или альтернативную моторную технологию часто является лучшим решением.
• Свобода от зависимости со стороны поставщика: в течение всего срока службы двигателя с управляемым двигателем специальные и нестандартные размеры двигателя могут ограничить эффективность обслуживания. При столкновении с несколькими установками есть преимущество в том, что на всех заводах установлены одинаковые двигатели с независимым двигателем. Существует уменьшенный запас запасных частей, упрощенная подготовка персонала и более простое обслуживание.
• Будущее решение: Используя автоматическую адаптацию двигателя, независимые от двигателя приводы могут обеспечить оптимальную производительность любого двигателя как сейчас, так и в течение всего срока службы приложения. Независимые производители двигателей постоянно тестируют новые двигательные технологии, чтобы разработать новые алгоритмы совместимости. Независимо оптимизированные компоненты полностью адаптируются к различным приложениям. Например, OEM-производители могут разработать высокопроизводительную приводную и моторную систему для нишевого применения.

Выбор правильного двигателя и комбинации дисков не должен быть сложной, напряженной задачей. После того как идеальный двигатель для приложения был получен от надежного поставщика, нет никаких оснований для внесения каких-либо изменений в этот сценарий. Тем не менее, возможны некоторые изменения, изменения, которые обеспечат больше возможностей, сократят время простоя, упростят обслуживание и сократят затраты на жизненный цикл, просто выбрав независимый от двигателя привод переменного тока.


Автор
Стив Закула - инженер-электрик, который работает в индустрии приводов в течение 25 лет. Он сосредоточился на приложениях, продажах и маркетинге. Он является старшим менеджером по маркетингу продуктов для дисков Danfoss.


(Как было опубликовано в выпуске Marine News за апрель 2018 года)