Comencemos por el principio. ¿Qué diferencia supone la eficiencia de un motor eléctrico y por qué debería importarte? La respuesta es que consumiendo menos energía podemos contribuir a prevenir el cambio climático. Hoy en día, el 45 por ciento de toda la electricidad se convierte en movimiento mediante motores para edificios y aplicaciones industriales. Y la generación de electricidad provoca una considerable cantidad de emisiones de CO2 que son, a su vez, las causantes del cambio climático. Por tanto, si queremos reducir las emisiones y detener el cambio climático, hacer que los motores sean más eficientes es una de las mejores maneras de ponerse en marcha. Y, en el sector de los motores, los motores síncronos de reluctancia IE5 (motores SynRM) son el modo perfecto de hacerlo.
El 45 por ciento de toda la electricidad se convierte en movimiento mediante motores eléctricos
Los motores impulsan tu vida
Nos guste o no, casi todo lo que utilizamos en nuestra vida cotidiana procede de algún tipo de fábrica. Todo se fabrica o procesa. Y, donde quiera que se produzcan estos objetos, existe una línea de producción funcionando de manera continua, 24 horas al día, 365 días al año. Todas y cada una de las líneas de producción en todo el mundo necesitan motores para mantenerlas en movimiento y ventiladores para enfriarlas. Esto es también aplicable a la industria hídrica. En todo lugar donde exista un suministro de agua hay motores eléctricos impulsando las bombas. Cualquier industria concebible requiere motores. Como resultado, se estima que existen 300 millones de sistemas industriales eléctricos impulsados por motor en todo el mundo.
Si pudiéramos mejorar la eficiencia de cada uno de estos motores únicamente en unos pocos puntos porcentuales ahorraríamos una inmensa cantidad de energía. Los motores síncronos de reluctancia ofrecen la clase de gran ahorro que buscamos, pero hicieron falta muchos años de desarrollo para llegar hasta aquí. Echemos un vistazo a los cinco aspectos más interesantes acerca de los motores síncronos de reluctancia.
1. El motor de reluctancia es un concepto antiguo
El motor de reluctancia se inventó en 1838 y el primer modelo de su clase fue un motor de reluctancia conmutado, que empleaba conmutadores mecánicos para controlar la velocidad del motor. Este mecanismo conmutado suponía que los motores solo podían rotar tan rápido como se pudieran hacer funcionar los conmutadores. Allá por el siglo XIX, cuando los motores de vapor estaban aún de moda, se trataba de una velocidad muy lenta. Con el paso del tiempo mejoraron los métodos de conmutación, pero estos motores seguían teniendo sus inconvenientes, incluyendo una velocidad de rotación inconsistente debido al rizado de par.
¿Qué es la reluctancia? Al igual que la electricidad fluye por cables, el magnetismo puede fluir por el metal. Cuanto más difícil sea el flujo del magnetismo, más débil será este último. Denominamos «reluctancia» a la dificultad de flujo del magnetismo.
2. El primer motor síncrono de reluctancia se inventó en 1923
En teoría, los motores síncronos de reluctancia prometían velocidades de rotación mucho más consistentes que los motores conmutados porque su rotación era síncrona con respecto a la frecuencia de la corriente de alimentación. Sin embargo, no existía por aquel entonces una tecnología de control precisa, por lo que los motores no se podían hacer funcionar de manera eficaz. Hicieron falta casi noventa años más para que estuviese disponible la tecnología de control adecuada.
3. Los motores de reluctancia síncronos dependen de convertidores de frecuencia para funcionar
Los convertidores de frecuencia emplean sofisticados sistemas de electrónica de potencia de estado sólido y software para controlar la frecuencia de la corriente de alimentación del motor de una manera muy precisa, conmutándola miles de veces por segundo. Esto aporta a los convertidores de frecuencia la capacidad de impulsar los motores síncronos de reluctancia de manera muy eficiente, al mantener exactamente la velocidad y potencia de rotación correctas.
¿Cómo se ahorra energía al controlar un motor mediante un convertidor de frecuencia?
Multitud de máquinas del sector industrial, como las cintas transportadoras, emplean motores eléctricos que funcionan a una única velocidad. Cuando uno desea cambiar la velocidad de la máquina se emplean los clásicos y fiables engranajes para hacerlo, igual que se haría con la caja de cambios de un vehículo. Sin embargo, esto supone que el motor impulsa también los engranajes y, a menudo, funciona a una velocidad más alta de la necesaria, lo cual es un desperdicio de energía.
Sin embargo, cuando puede controlarse la velocidad del motor directamente, no hacen falta engranajes. Cuando uno quiere que su máquina funcione más lenta, solo tiene que hacer funcionar su motor a una menor velocidad. Esta es la función de los convertidores de frecuencia: controlan directamente la velocidad del motor. No se necesitan engranajes y no se consume una energía que no es necesaria.
4. ABB introdujo en el mercado la primera tecnología moderna de reluctancia síncrona
En 2004, los ingenieros de ABB se dieron cuenta de que su tecnología de convertidores de frecuencia tenía el potencial de controlar con éxito los motores síncronos de reluctancia. En 2011, tras años de investigación, prueba y desarrollo, ABB desveló finalmente sus nuevos conjuntos de motor y convertidor SynRM en la alemana Feria de Hannover. Estos nuevos motores estaban diseñados desde su concepción para su uso como conjunto en compañía de convertidores de frecuencia. Así se garantiza la eficiencia óptima, un control de motor preciso, una excelente fiabilidad y una larga vida útil del producto. Lo creas o no, la vida útil del producto es importante. En algunas industrias, donde la producción nunca cesa, hace falta sustituir los motores cada tres o cuatro meses.
5. Los motores IE5 son el tipo más energéticamente eficiente de motor que hay disponible ahora mismo
ABB ofrece actualmente conjuntos de motor y convertidor SynRM con la clase de eficiencia «ultrapremium» IE5 para motor. Esto quiere decir que ABB ofrece la mejor tecnología disponible en materia de eficiencia de motor. Para que se haga una idea de la diferencia que esto podría representar para el consumo de energía mundial, la mayoría de los motores industriales cuenta ahora mismo con la clase de eficiencia IE2. Los motores SynRM con clase IE5 de ABB ofrecen hasta un 50 por ciento menos de pérdida de energía en comparación con los motores IE2, además de un consumo de energía y unas emisiones de CO2 significativamente más bajos.
Ahorra dinero a la vez que salvas el planeta
En términos comerciales, la tecnología SynRM puede ahorrar mucha electricidad al año y, con ello, mucho dinero. En términos medioambientales, también puede hacer posible una considerable reducción de las emisiones de CO2. La tecnología para marcar la diferencia está disponible, aquí y ahora. Solo tenemos que estar dispuestos a utilizarla. Únete al Movimiento de Eficiencia Energética para hacer de este un mundo más energéticamente eficiente.
Para conseguir la máxima eficiencia de proceso, selecciona tú mismo un paquete adecuado con motor SynRM de entre nuestra gama de convertidores o utiliza la herramienta de selección de convertidor para orientarte en su decisión.
