修理还是更换?电动机的复杂决定

2008年8月6日

能源效率是当今电动机的一个关键属性，电动机的效率将在其设计寿命内下降，这取决于使用条件。由于电动机是大多数工业过程的核心，在能源成本高的今天，仔细监测状态和能源消耗应该是一个常规部分。

最佳的操作条件，包括在规定的温度和负载/扭矩范围内运行，温和的启动程序，定期维护，将确保绝缘系统的自然老化，从而延长电机寿命。

另一方面，低速、高速或不受控制的变速运行、临时负载峰值、高环境温度、宽电压变化和指定包膜之外的其他运行条件会迅速降低电机的绝缘系统和可靠性。虽然这些因素与电机绕组特别相关，但轴承状况也会受到影响。

WEG LV机器产品经理Andrew Glover评论道:“控制能源成本越来越成为首要任务，因为寿命周期内的能源成本节约开始超过设备的资本成本。因此，在某些时候，必须做出决定来纠正这种情况，最好是在电机故障和工厂停机迫使工程师做出决定之前。

“除了失败，还有几个变量需要考虑，它们的重要性需要加权。例如，复卷电机的效率等级和新型高效电机的效率等级有什么区别?重卷的电机很少像新电机一样高效，而且通常可靠性也较低。也许旧电机的原始效率永远不会像新电机那样高。”

在查看新电机和倒带电机时，应仔细考虑当前的操作条件，包括运行时间、预期的负载/扭矩以及旧电机是否实际上足以完成预期的任务。

倒带当然要花钱，但是要权衡新电机的成本，再加上新的高效电机的寿命运行成本与翻新电机的可能寿命和可靠性。为了获得有价值的寿命和可靠性，是否有必要更换轴承和其他部件?

在计算成本差额和比较倒带和新电机可能带来的投资回报时，必须考虑到各国政府为促进节能设备投资而提供的赠款和其他财政援助。从简单的不可退还的补助金到零销售税或用购买价格抵消所得税。这些贡献可能是巨大的。

然而，电力价格在未来几年内不太可能降低，因此重新绕线和新电机之间的效率差异可能被证明是最大的成本。

电机每年的能源成本可以通过一个简单的公式计算得出一个典型的价格。通过将此应用于重卷和新电机，可以比较年成本。

能源成本是电机运行小时数乘以每千瓦时电力成本乘以工作点功率，再除以效率%。

例如，典型的4000小时X 7.5p / kW小时X 90kW功率= 27,000英镑。

对于效率为95.3%的高效率(EFF1)电机，每年的成本将为28,330英镑

对于一个重卷电机(EFF2，最初94.2%)在93.2%，成本将是每年28,970英镑。

因此，能源成本的差额是每年640英镑。

即使倒卷电机提供了10年的预期寿命，其增加的能源消耗(如果关税保持10年不变)将因此花费6400英镑。

然而，这并没有考虑到倒带的一次性成本，使用上面90kw的例子，这很容易使第一年的成本增加1000英镑。

此外，我们对倒带造成的效率损失采取了最佳可能方案。在接近完美的工厂条件下，高规格的绝缘和训练有素的机械师，只有1%的损失是可以实现的。不幸的是，不完美的条件很容易导致效率下降1.5%或2%。每增加%，每年就增加640英镑，运营成本增加一倍。

即使买了一台新电机，对降低成本和提高利润率的贡献也将是相当大的，而且还不考虑任何节能补贴或税收减免，因此差距可能会更大。重卷电机的可靠性和维护成本也可能更高。

Andrew补充道:“因此，在大多数情况下，新型高效电机是最佳的长期解决方案，无论是降低整体能耗还是对公司盈利能力的贡献。在资本支出非常有限的情况下，像倒卷电机这样的短期解决方案只是一个暂时的答案;从中长期来看，这将是昂贵的。”

另见文章“由于电机尺寸不佳，可能损失数十亿能源”


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