Trang chủ Học và làm Học và làm Hướng dẫn sử dụng động cơ hữu hiệu

Hướng dẫn sử dụng động cơ hữu hiệu

Minh Quyên

Các động cơ thường trục trặc mà không được cảnh báo trước và khi sai sót do lỗi sản xuất dẫn tới việc khởi động hệ thống bị ảnh hưởng và động cơ chạy nhanh một cách bất thường. Nếu có động cơ dự trữ thì những động cơ hỏng luôn được thay thế ngay bằng động cơ dự trữ đó, còn động cơ hỏng thì được đem sửa chữa. Nếu không có thiết bị dự trữ nào thì việc sửa chữa thường là lựa chọn duy nhất. Việc giải quyết vấn đề trên gây nên tốn kém do rất nhiều nguyên nhân. Trước hết, chi phí do thời gian ngừng hoạt động không mong muốn là đáng kể bởi dây chuyền sản xuất bị ngừng trệ và chi phí cho bảo dưỡng. Những chi phí này có thể lên tới hàng ngàn đô la trong 1 giờ. Thứ hai, chi phí để xúc tiến việc sửa chữa có thể gia tăng đáng kể. Thứ ba, và là quan trọng nhất, những động cơ đã được sửa chữa nhìn chung không có hiệu suất cao bằng những động cơ mới.
Có rất ít thời gian để cân nhắc và xem xét những vấn đề về thiết lập và bảo dưỡng khi gặp phải những động cơ trục trặc. Nhiệm vụ của vấn đề này là yêu cầu sửa chữa và tiến hành kế hoạch như dự định. Một giải pháp mang tính hiệu quả là thiết lập lập một chương trình điều khiển động cơ theo các điều kiện của mỗi động cơ trong dây chuyền sản xuất và dựa vào việc quyết định cho phép thay thế hay sửa chữa trên nguyên tắc giá cả hợp lý nhất.
Điều khiển động cơ là điều khiển một cỗ máy như một tài sản rất có giá trị, càng không phải là một sản phẩm riêng biệt. Nó đòi hỏi đầu tiên phải lên kế hoạch, lựa chọn kĩ càng trước khi động cơ gặp trục trặc và xem xét giá trị thực tế khi đưa những động cơ đó vào hoạt động để tiết kiệm năng lượng, giảm bớt thời gian ngừng và tăng tính lợi nhuận. Giải pháp cho việc điều khiển những cỗ máy giá trị này có thể giảm thiểu phần lớn năng lượng và những chi phí bảo dưỡng.
Chương trình điều khiển động cơ giúp việc thiết lập và bảo dưỡng để lựa chọn những giải pháp mang giá trị hiệu quả nhất khi động cơ gặp trục trặc. Tiếp theo là giảm thời gian ngừng hoạt động và giảm chi phí về năng lượng, bảo đảm sẵn sàng động cơ dự trữ dùng để thay thế. Các phần chính của chương trình này bao gồm:
+ Kiểm tra phân loại động cơ và sửa chữa động cơ – Điều này đòi hỏi phải phát triển việc phân loại động cơ và sửa chữa những chi tiết kĩ thuật mà vẫn đảm bảo có sẵn những động cơ dự phòng chắc chắn, có chất lượng tốt.
+ Sửa chữa hoặc thay thế các chi tiết động cơ - Quyết định sửa chữa hay thay thế một động cơ hỏng có ảnh hưởng trực tiếp tới chi phí sử dụng và độ chính xác. Việc ước tính chọn lựa cho phép sửa chữa hay thay thế động cơ sẽ dẫn tới việc tránh các tác động xấu ngược trở lại – một vấn đề có thể gây tổn thất lớn trong quá trình hoạt động lâu dài.
+ Kiểm tra động cơ được thay thế và thay thế những động cơ có sẵn - Phải đảm bảo động cơ có sẵn được thay thế là phù hợp, đúng lúc nhằm phân tích nhanh nhất động cơ nào bị lỗi để đem lại lợi ích kinh tế và chính xác nhất.

Hình 1. Sơ đồ lựa chọn quyết định phương án khi đông cơ hỏng

Các thành phần của một chương trình điều khiển động cơ có thể bao gồm những phần sau:
- Phép phân tích kiểm tra động cơ .
- Đặt chương trình tới hạn cho động cơ.
- Tiếp cận và bám sát, theo dõi động cơ.
- Chương trình lưu trữ.
- Chế độ bảo vệ, phòng chống và dự đoán.
Với một chương trình điều khiển động cơ, chế độ quản lí thiết lập và bảo dưỡng có thể kết nối tới nhà cung cấp để nhằm đảm bảo động cơ luôn sẵn sàng khi cần thiết. Mô hình phân nhánh các lựa chọn được trình bày ở sơ đồ trên Hình 1 sẽ tổng kết quá trình lựa chọn trong trường hợp động cơ gặp trục trặc.
Khi một động cơ điện bị hỏng thì câu hỏi đặt ra là nên thay thế hay sửa chữa nó. Chi phí vận hành là mối quan tâm chủ yếu vì giá cả của một chiếc động cơ là không đáng kể so với giá trị điện năng cần thiết để vận hành nó. Thêm nữa Bộ Năng lượng thống kê rằng khoảng 25% năng lượng điện tiêu thụ bởi hệ thống động cơ hoạt động. Vì vậy điều khiển động cơ càng trở thành một vấn đề thách thức to lớn.
Vấn đề sửa chữa: Việc quyết định sửa chữa động cơ là chương trình thực nghiệm chuẩn dùng để ưu tiên cho việc sửa chữa khi chúng ta không có động cơ dự trữ trong tay. Vấn đề khúc mắc chính ở quyết định này là động cơ được sửa chữa thì không bao giờ có năng suất cao so với động cơ mới. Việc động cơ sửa chữa liên tục sẽ làm tổn hao hiệu suất hoạt động của nó. Hiệu suất tổn hao có thể thay đổi nhiều phụ thuộc vào chất lượng nơi sửa chữa. Vì thế việc sửa chữa động cơ sẽ làm gia tăng đáng kể chi phí vận hành.
Cách thức tốt nhất là luôn chuẩn bị những động cơ có sẵn để không cần phải sửa chữa. Mặt khác của vấn đề này là để bám sát và theo dõi quá trình sửa chữa trước đây của mỗi động cơ trong điều kiện thuận lợi, bao gồm số lần mà nó bị hỏng và năng suất của động cơ trước và sau khi gặp trục trặc. Đồng thời khả năng của động cơ trong điều kiện thuận lợi có thể được xác định cẩn thận để đảm bảo họ nắm được quá trình hoạt động trước đây và kết quả của động cơ đó.
Vấn đề thay thế: các động cơ có thể được thay thế hoặc theo tiêu chuẩn EPAct hoặc theo chuẩn bảo đảm NEMA. Động cơ EPAct nhìn chung ít đắt hơn tuy nhiên chúng thường có năng suất thấp, tỏa nhiệt nhiều hơn khi hoạt động và chi phí vận hành cao hơn. Động cơ bảo đảm NEMA có giá ban đầu cao hơn. Động cơ có năng suất cao từ 0.5% đến 4% so với động cơ bình thường. Chúng cũng tỏa nhiệt ít hơn khi hoạt động, đòi hỏi bảo dưỡng ít hơn thời gian hồi phục ít hơn nên tiện lợi hơn với hệ thống bảo hành rộng khắp. Động cơ bảo đảm NEMA có thể tiết kiệm hàng nghìn đô la chi phí năng lượng hàng năm và thời gian thu lợi nhuận ngắn, chỉ trong vòng 6 tháng.
Công cụ đơn giản khi sử dụng năng lượng tiên tiến có thể hướng dẫn quyết định giữa việc sửa chữa hay thay thế một động cơ. Các yếu tố như thiết bị đầu vào, tốc độ hoạt động, những thống kê về giá cả động cơ, chi phí điện năng sẽ quyết định thời gian sinh lợi nhuận và tỷ trọng của chiếc động cơ đó. Với những dữ liệu này, trong chương trình sẽ hình thành một biểu đồ thể hiện điểm hòa vốn khi so sánh với một động cơ khác loại như một hàm liên tục phụ thuộc vào mã lực của động cơ và thời gian vận hành hàng năm.

Hình 2. Động cơ bảo đảm hiệu dụng NEMA

- Động cơ bảo đảm NEMA so sánh với động cơ được chế tạo lại.
- Động cơ EPAct so sánh với động cơ được chế tạo lại.
- Động cơ bảo đảm NEMA so sánh với động cơ EPAct.
Xét một ví dụ, coi động cơ vận hành khoảng 3,600 rpm ở tải trọng đạt 90%, chi phí điện năng sử dụng là 0,05 đô-la/kWh và thời gian thu lợi nhuận là 2 năm. Sơ đồ trong hình 3 chỉ rõ thời điểm hòa vốn của động cơ NEMA so với động cơ được chế tạo lại theo qui ước hoán đổi tương đương.
Ted Sterns là sản phẩm thuộc quản lí của Tập đoàn Cleveland - Ohio dựa trên việc ứng dụng Công nghệ Kĩ thuật.
Giải pháp nhấn phím (click chuột):
Ý tưởng về chương trình điều khiển động cơ dựa trên nghiên cứu được công bố bởi Đại học Washington và Bộ Năng lượng Mỹ. Nghiên cứu này dẫn tới việc phát triển một chiến dịch nội dung về vấn đề giải pháp cho động cơ (http://www.motorsmatter.org/). Trang web này chứa đựng thông tin giúp các công ty phát triển chương trình điều khiển động cơ để tiếp cận với nhu cầu đặc trưng của họ. Thông tin sẽ được đưa tới các cuộc đấu giá cổ phần cục bộ và các trung tâm cung cấp, những người mua bán, đại diện các ngành phục vụ công cộng hoặc các tổ chức năng lượng khác, những người yêu cầu. Trang web sẽ sẵn sàng cung cấp một số lượng lớn các nhà đầu tư tài trợ để giải quyết về mặt tài chính, chương trình sẽ chứng minh cho các nhà tài trợ rằng giá trị sẽ được tích lũy quay vòng vốn và giúp các công ty có thể mở rộng chương trình điều khiển động cơ một cách có hiệu quả bao gồm các phần mềm, sách hướng dẫn lựa chọn động cơ, định giá và tài liệu hoạch định tham khảo.
Các bước điều khiển động cơ 1,2,3:
(http://www.motorsmatter.org/tools/123approach.html) là phần mềm công cụ hướng dẫn cụ thể vấn đề làm cách nào để giảm thời gian hồi phục và tiết kiệm năng lượng bằng việc điều khiển các động cơ. Nó chỉ cần một lượng nhỏ có giới hạn thành phần đầu vào để tính toán chi phí vận hành động cơ. Sau đó nó sẽ diễn giải chi tiết về tài chính cho những lựa chọn cho tương lai dựa trên nguyên tắc quay vòng vốn. Nó cho phép người sử dụng lựa chọn chi phí hiệu quả nhất giữa việc sửa chữa hoặc thay thế tức thì, hoặc lựa chọn thay thế những động cơ bị hỏng bằng động cơ EPAct hay động cơ bảo đảm NEMA. Phần mềm là hoàn toàn miễn phí của tập đoàn Tài chính, rất hiệu quả với chỉ một lần đăng kí.
Phiên bản động cơ cổ điển 4.0:
(http://www1.eere.energy.gov/industry/bestpractices/software.html) động cơ được chế tạo bởi Đại học Washington thông qua tài trợ của Bộ năng lượng. Nó là một chương trình toàn diện cho phép người sử dụng thiết lập và điều khiển các cơ sở dữ liệu. Nó cũng chứa các thông tin chế tạo với hơn 20000 động cơ xoay chiều, gồm những dữ liệu về tên hạng mục, bản liệt kê về giá cả, các chi phí sửa chữa. Phần mềm miễn phí có thể tải được từ trang web “Những thực nghiệm hay nhất của Bộ năng lượng Mỹ”, địa chỉ được liệt kê ở dưới đây.
Phần mềm lựa chọn động cơ của Canada (CanMOST):
(http://oee.nrcan.gc.ca/industrial/equipment/software/intro.cfm?attr=24) là phiên bản hệ thống máy của Canada cũng tương đương với phiên bản động cơ cổ điển. Chương trình này phân tích, giải thích và so sánh hiệu ứng của động cơ điện 3 pha.
Tập xuất bản NEMA “Những đặc tính kĩ thuật chung dùng cho dân dụng, trong công nghiệp và đô thị. Động cơ điện bảo đảm NEMA (điện áp nhỏ hơn hoặc bằng 600V)” đã phác thảo điều kiện tối thiểu nhất cho động cơ tổ hợp 3 pha xoay chiều áp dụng trong công nghiệp và trong đô thị. Nó bao gồm những động cơ với tốc độ 500 hp hoặc thấp hơn, và hơn 2000 giờ trong 1 năm ở hơn 75% chế độ tối đa.
Các nhà chế tạo động cơ và chương trình điều khiển động cơ hữu ích dành riêng cho Quốc gia đã chứng thực các đặc tính kỹ thuật chung và được gán thương hiệu “Động cơ hiệu dụng bảo đảm NEMA”. Một loạt các nhà sản xuất tham gia rất có lợi từ NEMA.
Tập đoàn Tài chính về năng lượng hiệu dụng đã xuất bản cuốn “Động cơ hiệu dụng - Những điều cần lưu ý khi lựa chọn và sử dụng”. Cuốn sách cung cấp những hướng dẫn vắn tắt để nắm bắt và lựa chọn các động cơ hiệu dụng. Nó cũng bao gồm những ví dụ cụ thể giúp người sử dụng hiểu rằng lựa chọn động cơ hiệu dụng là thích đáng.
Năng lượng tiên tiến mang đến những khía cạnh văn hoá hữu ích. Tập san Mã lực đã tóm lược điểm tinh tế này và cho thấy những hiệu quả của việc mua và sửa chữa các động cơ. Những thông tin phản hồi của khách hàng công nghiệp, tính lợi ích về điện năng, các nhà chế tạo động cơ và các trung tâm dịch vụ tối ưu nhất là nhờ việc kiểm tra kết quả đo đạc hiệu ứng của trên 100 động cơ mới và động cơ đã được sửa chữa.
Cuối cùng, Bộ Năng lượng đã quyết định đưa ra một loạt những đề tài trong đó hai đề tài trọng tâm đầu tiên nói về tính đa dạng của điều khiển động cơ. Chúng cung cấp những khái quát về khả năng tiết kiệm năng lượng và những hướng dẫn cho việc tính toán điện áp sử dụng. Các chủ đề bao gồm:

- Loại bỏ sự mất cân bằng điện thế.
- Thay thế các đai hình chữ V bằng các động cơ răng cưa hoặc các động cơ điều khiển đồng bộ.
- Tránh những lỗi bất thường với những động cơ bảo đảm.
- Đánh giá động cơ hữu hiệu trong một lĩnh vực nào đó.
- Kéo dài thời gian hoạt động của động cơ.
- Tầm quan trọng của việc sắp xếp các trục trong động cơ.
- Khi nào nên mua động cơ hữu hiệu NEMA.

 

Số 104 (5/2009)♦Tự động hóa ngày nay


Newer news items:

 

Hỗ trợ online

Hỗ trợ Web
Mr Phương: 0988906030

Liên kết & Quảng cáo


 
 
 



 



 
 
 

Nhà tài trợ


Sửa biến tần

Mới cập nhật

Tìm kiếm

Quảng cáo&Liên kết