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By: Por: Ing. Giuliano Cordova, MBA junio 30, 2020 0 Comment.

¿CÓMO ASEGURAR UNA MAYOR EFICIENCIA CON MOTORES ELÉCTRICOS?

A medida que la tecnología ha avanzado, los fabricantes de motores eléctricos han desarrollado mejores motores que utilizan menos energía y reducen costos. Si bien es natural que los fabricantes empleen la última tecnología en la creación de los motores eléctricos, han sido las mejores en los métodos de producción quienes han sido instrumentales para mejorar la eficiencia de estos motores.

Antes de entrar en la eficiencia de los motores eléctricos, es importante entender más acerca de los motores que comúnmente se utilizan en las industrias.

Un motor de CC sencilla convierte corriente eléctrica directa en energía mecánica. Por lo general viene equipado con un alto número de bobinas, que lo hacen eficiente. Sin embargo, puede resultar en una gran cantidad de energía desperdiciada debido a la fricción entre el conmutador y las escobillas, así como la pérdida de torque en ciertos ángulos. Por otra parte, si el motor se queda atascado al intentar levantar una carga pesada, las bobinas del rotor pueden sobrecalentarse y fundirse fácilmente. Esta es la razón por la que muchos aparatos  industriales y pesados ​​utilizan motores eléctricos.

En lo que se refiere a la conductividad del motor, siempre es mejor ir por bobinas de cobre en lugar de los de aluminio. Esto es porque la conductividad del aluminio es inferior a la del cobre. Para seguir el ritmo de bobinas de cobre, cables de imán de aluminio pueden necesitar secciones transversales más grandes para que puedan proporcionar el mismo nivel de conductividad. Los devanados con hilo de aluminio pueden tener un mayor volumen en comparación con un motor de alambre de cobre del mismo tamaño.

Para realizar una conexión adecuada que garantiza una buena conductividad, la capa de óxido del alambre del imán de aluminio debe ser perforada para evitar que el aluminio entre en contacto adicional con el aire.

Lograr la mayor eficiencia del motor es algo más que decidir entre los bobinados de aluminio y cobre. Varios fabricantes han desarrollado conectores de engarce de alta presión para permitir una mayor eficiencia. Esto se ha hecho para ayudar a los bobinados de aluminio mantener el ritmo con sus contrapartes de cobre. Si bien es posible que los motores con bobinados de aluminio alcancen al poder de los de cobre, se requiere tiempo y dinero. El aluminio también requiere más vueltas y un alambre de diámetro más grande, que no siempre puede será más económico.

Si se requiere el motor para trabajar de forma ocasional o de corta duración, y no cuando la eficiencia y el volumen son de la esencia, el uso de alambres esmaltados de aluminio puede tener sentido. De lo contrario, debe preferirse siempre devanados de cobre.

Uso de motores industiales inteligentes con controladores de arranque apropiados

Mientras que los motores industriales inteligentes son ampliamente utilizados y disponibles, es crucial elegir el adecuado para nuestras necesidades para minimizar el tiempo de paro, mejorar la eficiencia y reducir los costos. Los ingenieros industriales saben el costo que el consumo eléctrico de los motores tiene en sus presupuestos. Para mitigar esto, a menudo se utilizan las tecnologías de control de motores que utilizan sólo la cantidad necesaria de energía para arrancar motores, revelan datos de diagnóstico y reducir el tiempo de inactividad. Conforme los arrancadores de motor ganan aceptación, la tecnología de arranque del motor también está aumentando en importancia.

Preguntas frecuentes en los motores eléctricos industriales

¿La aplicación requiere control de velocidad, incluso cuando el motor trabaja a cierta velocidad?

Los requisitos de control de velocidad se deben decidir lo más pronto posible. Algunos arrancadores suaves tienen limitado control entre el arranque y la parada. Lo importante para recordar es que la velocidad de funcionamiento del motor no se puede cambiar porque el arrancador suave sólo regula la tensión del motor y no la frecuencia.

¿La aplicación necesita tiempos específicos de arranque y parada?

Por lo general, el arranque y paro con arrancadores suaves son dependientes de la carga. Los algoritmos internos ajustan la tensión en base a los tiempos pre-programadas para aumentar la corriente y el torque del motor para arrancar el motor y / o disminuirlos para detenerlo. Si la carga es ligera, el motor puede tomar menos tiempo para arrancar que el valor programado. Los arrancadores suaves de nueva generación emplean algoritmos avanzados, lo que lleva a arranques más precisos y menos dependientes de la carga y tiempos de parada.

¿La aplicación necesita torque total al arranque?

VFD puede funcionar mejor con aplicaciones que requieren torque completo a velocidad cero. Pueden producir el torque nominal del motor desde cero hasta la velocidad nominal e incluso proporcionar torque completo sin velocidad. Los arrancadores suaves, por otra parte, típicamente operan entre la frecuencia de 50 a 60 hercios, y el torque completo solamente se puede lograr a plena tensión. El torque inicial (disponible a velocidad cero) normalmente oscila de cero a 75 por ciento y se puede programar.

¿La aplicación necesita un torque constante?

Los arrancadores suaves alteran la tensión para controlar la corriente y el torque. En el momento de arranque, la corriente varía en función de la tensión, mientras que el torque del motor varía con el cuadrado de la tensión aplicada. El torque puede no permanecer constante a diferentes voltajes, una condición que puede ser más compleja con cargas variables.

¿Cuáles es el costo, tamaño y preocupaciones térmicas?

En un amperaje de menos de 40 amperes, arrancadores suaves pueden ofrecer un beneficio menor costo en comparación con los variadores de frecuencia. A medida que la corriente y potencia aumentan, el costo de los variadores de frecuencia aumenta más rápidamente que la de los arrancadores suaves y puede alcanzar niveles prohibitivos en altos amperajes.

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