A medida que aumenta la preocupación por el consumo de energía y el impacto medioambiental, muchas empresas buscan formas de hacer sus operaciones más sostenibles. En la búsqueda de una eficiencia óptima, nunca se insistirá lo suficiente en la importancia de los motores eléctricos. Normas como la IEC60034-30-1 guían a la industria hacia sistemas de mayor eficiencia. Este artículo profundiza en la eficiencia y las pérdidas de los motores eléctricos, concretamente en los motores síncronos de imanes permanentes (PMSM), y explica cómo nuestra experiencia puede ayudarle a conseguir un rendimiento óptimo.
La búsqueda de la eficiencia óptima
Magnetic Innovations se compromete a ofrecer soluciones de primer nivel, especialmente en el ámbito de los motores eléctricos de mayor eficiencia. En la búsqueda de una eficiencia óptima por parte de los clientes, tratamos de comprender la aplicación real y su punto óptimo, y apoyamos al cliente con un motor que pueda integrarse para una eficiencia global óptima de la solución total.
Para conseguir esta eficiencia global óptima, utilizamos motores torque de imanes permanentes de alta eficiencia. Como se explica en nuestroMotor de flujo radial frente a motor de flujo axialCreemos que la topología radial de nuestros motores se beneficia de un par de ventajas físicas.
Durante la integración de nuestros motores en la aplicación del cliente, podemos aprovechar su elevada propiedad de par y aspirar a un funcionamiento sencillo, fiable y energéticamente eficiente. accionamiento directo aplicación en lugar de una solución engranada.
De este modo omitimos posibles pérdidas en la caja de cambios y reducimos el mantenimiento.
Importancia de la eficiencia del motor
Para ilustrar mejor la importancia de la eficiencia de los motores, el Norma IEC60034-30-1 establece un sistema de clasificación de la eficiencia de los motores eléctricos. El gráfico adjunto de esta norma muestra los niveles de eficiencia (IE1 a IE4) de varios tamaños y tipos de motores estándar.
Los niveles IE más altos indican una mayor eficiencia; IE4 representa los motores de mayor eficiencia actualmente normalizados, y está previsto que IE5 lo sea. Esta clasificación ayuda a los clientes a comprender en qué punto se encuentran sus motores en términos de eficiencia y les orienta a la hora de seleccionar motores que reduzcan el consumo de energía y los costes de funcionamiento.
Siniestros del automóvil: visión general
Todos los motores eléctricos, incluidos los motores de par síncronos de imanes permanentes, tienen pérdidas inherentes. Estas pérdidas se producen tanto en la parte eléctrica como en la magnética del motor, principalmente en los bobinados de cobre y en el núcleo de acero.
Las pérdidas en los bobinados pueden calcularse mediante la ley de Ohm: P = I²R, donde P es la potencia en vatios, I es la corriente en amperios y R es la resistencia en ohmios.
Las pérdidas del núcleo de acero son más complejas y constan de tres componentes principales: pérdidas por histéresis, pérdidas por corrientes parásitas y pérdidas por exceso.
Minimizar las pérdidas del motor
Para minimizar las pérdidas eléctricas y magnéticas, nuestros motores se diseñan teniendo en cuenta varias estrategias clave:
- Reducción de las pérdidas eléctricas: Reducimos la resistencia (R) utilizando un alto factor de llenado en las ranuras del estator y devanados cortos y concentrados.
- Reducción de las pérdidas magnéticas: Utilizamos acero laminado de alta calidad, garantizamos una densidad de flujo magnético uniformemente distribuida en el núcleo y diseñamos trayectorias de flujo magnético cortas.
El rendimiento óptimo se consigue cuando las pérdidas eléctricas y magnéticas están equilibradas. Sin embargo, estas pérdidas dependen de la aplicación y varían con el par requerido (=corriente en el motor) y la velocidad (=flujo en el motor). Por lo tanto, un diseño de motor optimizado para la aplicación es esencial para lograr un alto rendimiento global.
El papel de la refrigeración en la reducción de las pérdidas del motor
Incluso cuando se utilizan motores de alta eficiencia, una gestión térmica adecuada puede hacer que aumente o disminuya la eficiencia final. Es muy importante contar con un diseño mecánico que permita al motor disipar el calor de los devanados del estator.
Una refrigeración inadecuada puede provocar aumentos innecesarios de la temperatura, lo que repercute en la eficiencia al aumentar la resistencia del bobinado (R) y disminuir la intensidad del campo magnético de los imanes permanentes (H). Ambos fenómenos físicos dependientes de la temperatura disminuirán la eficiencia.
Por lo tanto, se recomienda estudiar a fondo su capacidad de conductividad térmica e incorporar una trayectoria térmica adecuada en el diseño final de la aplicación.
Conclusión pérdidas del motor eléctrico
Comprender y abordar las pérdidas de los motores eléctricos es fundamental para lograr una eficiencia óptima en los motores de par. Aprovechando estrategias de diseño innovadoras, Magnetic Innovations ofrece soluciones de alto rendimiento. Estas soluciones dan prioridad a factores como la reducción de la resistencia y la refrigeración eficaz, lo que permite alcanzar eficiencias de hasta 94%.
Para empresas que buscan mejorar sus aplicaciones con motores torque de última generación, Magnetic Innovations ofrece una gama estándar de motores eléctricos, soluciones a medida y la experiencia necesaria para liberar todo el potencial de sus sistemas.
¿Le parece bien? No dude en ponerse en contacto con nosotros y descubra las posibilidades de su aplicación.
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