Las ventajas de controlar motores síncronos con variadores de velocidad

Los motores síncronos controlados por accionamientos de velocidad variable aportan mayores eficiencias a las aplicaciones industriales.

La mayoría de las aplicaciones necesitan asegurar una adecuada eficiencia y la mayor vida útil posible, sin aumentar las demandas de mantenimiento o las fallas. Los motores de reluctancia síncrona son físicamente más pequeños, lo que ayuda a los fabricantes de máquinas a diseñar equipos más pequeños, más livianos y más eficientes. La posibilidad de operación a alta velocidad ayuda a eliminar elementos mecánicos de transmisión de potencia tales como cajas de engranajes, permitiendo eventualmente la integración del motor y el equipo de carga.

Los fabricantes han repensado todas las opciones tecnológicas para satisfacer la necesidad de motores más eficientes y más pequeños con una larga vida útil y pocas necesidades de mantenimiento. Se desarrolló un nuevo tipo de motor que se adaptará perfectamente al funcionamiento del variador de velocidad (VSD).

Arrancar un motor con VSD es muy diferente del inicio de la conexión de línea directa. Esto destacó las oportunidades potenciales para simplificar el diseño del motor y mejorar la eficiencia. Un enfoque bien conocido es el uso de motores síncronos (SM).

Los SM giran a la velocidad de sincronismo, mientras que el motor de inducción (IM) correspondiente tiene pérdidas por deslizamiento y gira a una velocidad específica. En los IM modernos con rotor de tipo jaula de ardilla, las pérdidas asociadas con el rotor ascienden al 20-35% de la pérdida total del motor. La rotación sincrónica con motor tipo SM elimina la mayoría de estas pérdidas asociadas.

La eliminación de estas pérdidas por deslizamiento conduce a un aumento de la eficiencia. Por ejemplo, de aproximadamente 0,6% (motor de 220 kW) a 8% (3 kW), así como a un aumento de 20 a 40% en la potencia y la densidad de par para la misma clase de temperatura de aislamiento.

Los motores síncronos vienen en diferentes variantes: como campo enrollado con excitadores sin escobillas; como motores de imanes permanentes (PM), o como motores basados ​​en el principio de reluctancia magnética (a menudo llamada reluctancia sincrónica o SynRM). Un rotor SynRM no tiene una jaula de cortocircuito conductora como con el IM, ni imanes permanentes, ni un devanado de excitación de campo. En cambio, se utiliza el principio magnético de la reluctancia.