O próximo passo na evolução do motor elétrico

Publicado terça-feira, 23 de maio de 2023

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A ABB é uma empresa líder global em tecnologia que energiza a transformação da sociedade e da indústria para alcançar um futuro mais produtivo e sustentável.

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Os motores eléctricos constituem a espinha dorsal de grande parte das operações industriais do Reino Unido e, juntamente com os sistemas de accionamento de velocidade variável (VSD), respondem por 60 por cento da procura de electricidade no sector. Embora o motor síncrono já exista há muitos anos, ele se destacou na última década como o futuro da tecnologia de motores elétricos, como explica Dave Blissett, Gerente de Vendas de Área – OEM da ABB.

Existem cerca de 300 milhões de motores elétricos industriais em operação em todo o mundo. Melhorar a eficiência dos motores em geral, mesmo que apenas alguns por cento, pode economizar potencialmente grandes quantidades de energia quando você extrapolá-la para uma frota inteira de motores.

Com a ajuda de outra inovação – o acionamento de velocidade variável – o motor de relutância síncrono (SynRM) é agora uma das variantes de motor mais eficientes disponíveis, com o SynRM de última geração da ABB capaz de atingir níveis de eficiência até IE5. Comparado a um motor IE2 equivalente, um SynRM atinge perdas 50% menores, ao mesmo tempo que fornece desempenho e confiabilidade superiores e reduz significativamente o consumo de energia e as emissões de CO2.

Os pacotes SynRM e drive alcançam seus altos níveis de eficiência através do uso de um rotor sem gaiola especialmente projetado. Isto elimina as perdas tradicionais do rotor, ajudando, por sua vez, a reduzir as perdas globais em até 40% em comparação com um motor IE3 equivalente, com consumo de energia e emissões de CO2 significativamente mais baixos. O torque é gerado usando o princípio da relutância magnética para puxar o rotor.

O aumento dos custos de energia tornou, inadvertidamente, a defesa da eficiência ultra-premium ainda mais convincente. À medida que o custo da energia aumenta, os tempos de retorno dos activos motores diminuem. Além disso, um motor típico irá pagar-se muitas vezes pela melhoria da eficiência energética ao longo da sua vida útil.

Devido ao seu design sem gaiola, um SynRM funciona de forma mais silenciosa do que outros tipos de motor. Ele também tem uma temperatura operacional mais baixa, com temperaturas de enrolamento 30°C mais baixas e temperaturas de rolamento até 15°C mais baixas. Isto ajuda a prolongar a vida útil dos rolamentos, que são responsáveis ​​por cerca de 70% das interrupções não planejadas do motor. Como resultado, os intervalos de relubrificação também são menos frequentes e não são necessárias trocas de escova. Isso significa que o motor requer menos manutenção em geral. Além de reduzir o tempo e os custos de manutenção, isto também reduz o desvio de desempenho ao longo do tempo, permitindo que esses níveis de eficiência ultra-premium sejam preservados pelo maior tempo possível para reduzir o uso de energia. Na verdade, reparar um motor IE3 antigo ainda deixa você com desempenho de eficiência IE3, bem como manutenção mais frequente e maior risco de falha.

O SynRM da ABB combina o desempenho dos motores de ímã permanente com a simplicidade e facilidade de uso dos motores de indução. O rotor não contém enrolamentos, o que significa que praticamente não há perdas de energia. Também não contém materiais de terras raras ou ímãs, o que torna a manutenção semelhante à de um motor de indução e é uma opção mais sustentável em comparação com outros tipos de motores.

Em 2019, a ABB lançou seu motor ultra-premium IE5 SynRM, representando um grande avanço nas capacidades de eficiência dos motores elétricos. Ao otimizar o conjunto de motor e acionamento, a ABB pode maximizar os níveis de eficiência, oferecer controle preciso do motor e oferecer excelente confiabilidade durante o ciclo de vida do produto. Além disso, o pacote de motor e acionamento é adequado para uma ampla gama de aplicações, com base em torque constante e variável.

Há apenas uma década, o limite para a eficiência energética era IE4, e o conceito de IE5 era meramente teórico. Com o ABB SynRM agora compatível com IE5, novas oportunidades de economia de energia estão disponíveis. Com os motores representando 45% de toda a eletricidade consumida por edifícios e aplicações industriais, se cada um deles fosse atualizado para um SynRM IE5, a economia de energia e de carbono seria enorme e teria implicações importantes para a meta do governo do Reino Unido de alcançar carbono zero líquido. emissões até 2050, bem como outras metas para indústrias e setores individuais.