Motor síncrono | Motor trifásico con velocidad constante.

MOTOREN

Detalles: Publicado: 29.11.2010; Última actualización: 18.06.2024; Golpea: 13779

Motores síncronos Se utilizan en diversas aplicaciones que requieren precisión. Geschwindigkeit y alto Eficiencia requieren, tales como B. en coches eléctricos en el Industria del automóvil, en generadores y en accionamientos industriales. El artículo destaca los desarrollos e innovaciones actuales del mercado y proporciona conocimientos básicos sobre el potente motor síncrono.

Motor síncrono ABB

contenido

Motor síncrono: lo más importante en resumen
Innovaciones en motores síncronos
Preguntas Frecuentes

Motor síncrono: lo más importante en resumen

Los motores síncronos se han consolidado en numerosas aplicaciones industriales gracias a su capacidad de funcionar sincrónicamente con el campo magnético giratorio del estator y, por tanto, con una velocidad constante para asegurar. Los desarrollos actuales se centran en aumentar la eficiencia y la densidad de potencia de estos motores. Los motores síncronos de imanes permanentes (PMSM) están a la vanguardia de este desarrollo, ya que ofrecen mayor eficiencia y menor peso mediante el uso de potentes imanes.

Las máquinas síncronas modernas integran cada vez más tecnologías de control avanzadas y Capacidades de IoTpara permitir un seguimiento y control precisos y en tiempo real. Los motores síncronos excitados eléctricamente (EESM) también ofrecen la flexibilidad de ajustar el campo magnético a requisitos específicos, lo que los hace ideales para aplicaciones de carga variable. Otra tendencia es el uso de motores síncronos de reluctancia, que no requieren tierras raras y, por tanto, son más rentables y respetuosos con el medio ambiente.

Las innovaciones también se centran en la reducción de emisiones de ruido y vibraciones. Esto hace que los motores sean más silenciosos y eficientes. A medida que los materiales y las técnicas de fabricación continúan avanzando, los motores síncronos se vuelven más robustos y duraderos, ampliando su potencial para su uso en entornos exigentes.

Innovaciones en motores síncronos

A continuación presentamos nuevos desarrollos e innovaciones en el campo de los motores síncronos:

Máquina de reluctancia síncrona para clases de eficiencia energética más altas

motor síncrono buchele

13.06.2024 de junio de XNUMX | El cumplimiento de la Clase de eficiencia energética IE4 para motores eléctricos plantea importantes retos para los fabricantes. Especialmente en Máquinas asíncronas, que son conocidos por su funcionamiento robusto y de bajo mantenimiento, lograr esta clase de alta eficiencia requiere un desarrollo y un coste considerables. Sin embargo, los motores asíncronos, a menudo denominados todoterreno fiables en el mundo de los motores eléctricos, tienen una eficiencia menor en el rango de carga parcial.

Placa de rotor de motor síncrono Buchele Por el contrario, las máquinas síncronas de reluctancia, actualmente disponibles en los especialistas en motores eléctricos. BEN Buchele ser probado, una alternativa atractiva. Estas máquinas síncronas se caracterizan por su mayor eficiencia, ya que en el rotor se producen sólo pérdidas mínimas. desgana sincrónicamotores funcionan aprovechando el más mínimo elemento magnético Resistencias (desgana), lo que conduce a un movimiento de rotación muy eficiente.

A diferencia de una máquina asíncrona, en la que el rotor gira de forma asíncrona con respecto al campo giratorio del estator, el rotor de una máquina de reluctancia síncrona gira sincrónico con el campo magnético del estator. Esto provoca apenas pérdidas por remagnetización, lo que resulta especialmente ventajoso para alcanzar la clase de eficiencia energética IE4.

Sin embargo, un desafío particular con las máquinas de reluctancia síncronas es que no pueden iniciarse directamente en la red y, por lo tanto, requieren el uso de uno inversors requerir. A diferencia de épocas anteriores, cuando los convertidores eran complejos y caros, ahora se utilizan ampliamente y los costes de inversión se amortizan rápidamente con el ahorro de energía.

Proyecto de investigación de banco de pruebas de automoción

Uno actual proyecto de investigación de BEN Buchele muestra el potencial de las máquinas de reluctancia síncronas. La empresa está desarrollando una máquina de reluctancia síncrona para un banco de pruebas de automóviles cuyo objetivo es aumentar la velocidad de escape de un soplador de viento de flujo transversal de 160 km/h a 180 km/h sin cambiar el tamaño del motor.

El objetivo es alcanzar la clase de eficiencia energética IE4 y al mismo tiempo ofrecer una solución de accionamiento compacta y potente. "Los resultados iniciales de las pruebas del prototipo son prometedores", afirmó Bastián Kohlmann, Investigación y Desarrollo en BEN Buchele. “Hasta ahora, la eficiencia, los puntos nominales, el par y la velocidad se han logrado según lo previsto. Esto nos da confianza para futuros proyectos de propulsión con máquinas de reluctancia síncronas”.

ABB y CERN identifican el potencial de ahorro de energía

La auditoría de eficiencia energética realizada por ABB y CERN identifica un potencial de ahorro de energía equivalente al consumo de más de 18.000 hogares europeos. 19.05.2024 de mayo de XNUMX | El Laboratorio Europeo de Física de Partículas CERN y TEJIDO han identificado un importante potencial de ahorro de energía en los sistemas de refrigeración y ventilación del centro de investigación de Ginebra a través de una asociación de investigación estratégica. El estudio, realizado entre 2022 y 2023, incluyó auditorías detalladas de eficiencia energética que mostraron un potencial de ahorro del 800% para el motor 17,4.

Como parte de la asociación, ABB y CERN llevaron a cabo un análisis exhaustivo que dio como resultado un plan para reducir el consumo de electricidad de la Sistemas de refrigeración y ventilación. condujo. Se identificaron ahorros de energía anuales de hasta 31 GWh mediante auditorías respaldadas por datos. Este ahorro podría cubrir las necesidades eléctricas de más de 18.000 hogares europeos y reducir las CO₂-Reducir las emisiones en 4 kt, comparable al CO₂-Vinculando más de 420.000 árboles.

El Auditorías de eficiencia energética evaluó el rendimiento y la eficiencia de las tecnologías de motores en función de sus datos operativos. Esta metodología ayudó a identificar las mayores oportunidades de ahorro de energía en la flota de motores del CERN. Los expertos analizaron una variedad de fuentes de datos, incluidos motores conectados digitalmente. Scada-Sistema CERN, así como datos de bombas, tuberías y medición. A través del análisis exhaustivo de todo el sistema, se identificaron los motores con mayor potencial para aumentar la eficiencia energética.

Cern planea actualizar a motores de reluctancia síncronos de alta eficiencia

En el siguiente paso, el CERN desarrollará un plan detallado para actualizar los motores de acuerdo con las recomendaciones de la auditoría de eficiencia energética. Aquí se utilizan motores de reluctancia síncronos de alta eficiencia Clase de eficiencia IE5 para usar con convertidores de frecuencia funcionar. Estos motores modernos no sólo ofrecen una mayor eficiencia energética, sino que también estarán conectados en red digital para permitir el monitoreo de su condición. Esta red permite monitorear continuamente la condición y el rendimiento. Esto los hace máximamente disponibles.

motor paso a paso | Posicionamiento preciso de bajo costo

24.05.2024 de mayo de XNUMX | Los motores paso a paso son uno clase especial de Motores síncronos, que se han vuelto indispensables en la industria. Garantizan movimientos precisos y flexibilidad en innumerables aplicaciones. direccion. Tienen alta precisión, son robustos y ofrecen una amplia gama de pares y velocidades. Aquí puede encontrar las últimas innovaciones en motores paso a paso.

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Motor síncrono IE5 + para reducción de variantes y reducción de TCO

10.12.2021 | NORD va uno mejor en términos de eficiencia energética e introduce su nuevo motor síncrono Al frente. Ofrece un alto nivel de eficiencia constante en todo el rango de ajuste, y eso lo hace todo concepto LogiDrive para aplicaciones en el Intralogistik en términos de reducción de variantes y eficiencia energética a un nuevo nivel.

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Motor síncrono refrigerado por agua con un par de 60.000 Nm

07.05.2020 | Baumüller ofrece muchos de sus motores eléctricos con refrigeración por agua. Con un nuevo motor síncrono, el especialista en accionamientos ha ampliado su serie DST 2 con pares de giro de 325 a 60.000 Nm. Pero incluso en el caso de todos los demás motores eléctricos refrigerados por agua, su diseño muy compacto es más potente que el de los motores refrigerados por ventilador.

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Motor suave con acabado superficial para la industria de bebidas

Cuba de filtración con motor síncrono de Nord 21.10.2019 | NORD presenta su nuevo motor síncrono, que combina una mejora significativa en la eficiencia energética con el refinamiento superficial NSD Tuph. Esto lo hace adecuado para las exigentes condiciones ambientales y los altos requisitos de higiene en la logística y producción de bebidas.

El imán permanente energéticamente eficientemotor síncrono La última generación reduce significativamente las pérdidas en comparación con la actual serie IE4. El motor suave y sin ventilación alcanza su alta eficiencia, que en algunos casos supera con creces la clase de eficiencia IE5, en un amplio rango de par y, por lo tanto, es adecuado para un funcionamiento económico en el rango de carga parcial.

el compacto Motor IE5 + Ofrece una alta densidad de potencia en un espacio reducido y saldrá al mercado inicialmente en un tamaño para el rango de potencia de 0,25 a 1,1 kW con un par continuo de 1,6 a 4,8 Nm. El Concepto de motor se está ampliando gradualmente para incluir tamaños y capacidades adicionales. El motor fácil de limpiar, resistente a la corrosión y apto para lavado es adecuado para su uso en entornos duros y sensibles a la higiene. El acabado superficial y la clase de protección IP69K son opcionales.

Protección contra la corrosión para todos.

El Acabado de superficies NSD Tuph ofrece protección contra la corrosión de alto rendimiento para cajas de engranajes, motores suaves, convertidores de frecuencia y arrancadores de motor en una carcasa de aluminio fundido optimizado para el lavado. Los accionamientos son fáciles de limpiar y son en gran parte insensibles a ácidos y álcalis.

Incluso el uso de limpiadores de alta presión o el contacto con medios agresivos son fácilmente posibles. Los motores lisos sin ventilador evitan la propagación de gérmenes y también garantizan un funcionamiento suave. Están disponibles como motores síncronos y asíncronos y cumplen con las clases de eficiencia IE2, IE3, IE4 y ahora incluso IE5 +.

Afinadores individuales

El especialista en accionamientos tiene un concepto de accionamiento estandarizado para el equipamiento de tinas filtrantes cuba-filtro que también permite ajustes específicos del cliente desde el extenso sistema modular. Las unidades de accionamiento completas están diseñadas con precisión para la cuba de filtración correspondiente. Un único sistema de accionamiento con dos motorreductores se encarga de todo el proceso de filtración hasta el vaciado de la cuba.

Con la combinación de motorreductor y caja de cambios industrial se consiguen pares de hasta 282.000 Nm para cubas de filtrado de hasta 30 m3. Se utiliza un segundo motorreductor para accionar el dispositivo de elevación, que funciona con precisión milimétrica incluso a plena carga. Justo a tiempo para la Braubeviale de este año, Nord también tiene el concepto de propulsión probado para microcervecerías Adaptado a partir de 2 m3 de volumen de bañera.

Accionamientos eléctricos de alta velocidad de unos pocos a 150 kW

10.10.2019 de octubre de XNUMX | La amplia gama de accionamientos eléctricos de alta velocidad para casi todas las necesidades GMN Se compone de tres grupos de productos que se diferencian, entre otras cosas, por su grado de personalización: motores completos MSP Basic, soluciones semiflexibles de la serie PSM y diseños especiales personalizados.

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Motores síncronos IE5+ con eficiencia energética significativamente mejorada

El nuevo motor síncrono IE5 de Gearbau Nord 02.10.2019 | NORD presenta uno nuevo Motor síncrono IE5, con lo que se consigue una importante mejora de la eficiencia energética. El motor síncrono de imanes permanentes energéticamente eficiente de última generación reduce significativamente las pérdidas en comparación con la serie IE4 actual.

El motor suave sin ventilación logra su alta eficiencia, que en algunos casos está muy por encima de la clase de eficiencia IE5, en un amplio rango de par y, por lo tanto, es ideal para un funcionamiento económico en el rango de carga parcial. El motor compacto IE5+ ofrece una alta densidad de potencia en un espacio de instalación pequeño y saldrá al mercado inicialmente en un tamaño para el rango de potencia de 0,25 a 1,1 kW con un par continuo de 1,6 a 4,8 Nm.

El concepto de motor se está ampliando gradualmente con tamaños y prestaciones adicionales. Debido a que es fácil de limpiar, resistente a la corrosión y apto para lavado, el motor también es adecuado para su uso en entornos hostiles y sensibles a la higiene. El Acabado de superficies Están disponibles protección NSD Tuph e IP69K.

una codificador está integrado de serie en la carcasa para que no pueda sufrir daños, uno mecánico Freno Opcionalmente se integra. El motor IE5+ se puede combinar con cajas de cambios y electrónica de accionamiento Nord en un sistema modular y estará disponible a partir del segundo trimestre de 2020.

Motores de par con eje macizo y eje hueco.

Motores DST de alto par de Baumüller 29.11.2010/135/400 | La nueva generación de motores DST de alto par en los tamaños XNUMX a XNUMX Baumüller Además de la versión de eje macizo, ahora también está disponible con eje hueco o con cojinete axial integrado. Las diferentes versiones de los motores DST ofrecen más grados de libertad en el diseño y permiten una integración óptima del motor en el concepto de la máquina.

Si en las extrusoras hay más líquido durante la plastificación. plástico Al salir del cabezal rociador, actúan enormes fuerzas de presión en dirección al eje del motor. Los cojinetes de empuje absorben estas fuerzas para asegurar el eje Depósitopara compensar cargas y proteger la unidad de la máquina detrás de ella. Baumüller ofrece ahora la última generación de compactos y potentes Motores de alto par DST En los tamaños 135, 200, 260, 315 y 400 hay un cojinete de empuje integrado opcional.

Esto permite fuerzas de compresión. hasta 800kN apoyo. Por un lado, el rodamiento integrado en el motor elimina la necesidad de una instalación compleja para el fabricante de la máquina y, por otro lado, este diseño se adapta al espacio limitado en las máquinas, porque al integrar el rodamiento en el motor, requiere menos espacio de instalación. . El diseño también simplifica la conversión y el desmontaje de la máquina en caso de mantenimiento. Con la ayuda de un eje perforado, el usuario puede empujar el tornillo extrusor hacia adelante, por ejemplo utilizando un husillo.

Además del diseño de eje macizo y un cojinete de empuje integrado opcional, los motores DST de todos los tamaños también están disponibles con eje hueco. Dentro del eje hueco se encuentra el alojamiento de otras piezas como una husillo de bolas posible, que concepto de máquina más compacto lo permite. Además, se puede pasar el agua de refrigeración para un rodillo u otros medios.

Los motores de alto par son motores síncronos de excitación permanente, de polos elevados y con un espectro de par hasta 32.000 Nm. Esto hace que la serie de motores DST con eje macizo, eje hueco o cojinete de empuje sea especialmente adecuada para aplicaciones que requieren un par elevado a bajas velocidades. El alto grado de protección IP54 permite su uso en un entorno industrial. Dentro de un cierto rango de tolerancia, los potentes motores tienen una buena capacidad de sobrecarga. Además, tienen muy buenas propiedades de concentricidad y, gracias a su diseño compacto, pueden integrarse fácilmente en conceptos de máquinas existentes y colocarse muy juntos.

Preguntas Frecuentes

¿Qué es un motor síncrono?

una motor síncrono consta de un estator y un rotor o rotor y, al igual que el motor asíncrono, es un motor trifásico. A diferencia del motor asíncrono, el rotor (rotor) funciona sincrónicamente con el campo giratorio. Debido a que el campo de excitación no surge automáticamente, se requiere una excitación adicional a través de un imán permanente o un electroimán para que se genere el campo giratorio (campo magnético). En el caso de un motor síncrono trifásico, la velocidad se controla a través de la electrónica de potencia, p. Ej. B. por un convertidor de frecuencia. Una ventaja de estos accionamientos es su eficiencia particularmente alta.

¿Cuál es la diferencia entre motores síncronos y asíncronos?

La principal diferencia entre una máquina síncrona y un motor asíncrono es su operación y la forma en que se sincroniza el rotor. Los motores síncronos funcionan a una velocidad constante independientemente de la carga, mientras que las máquinas asíncronas tienen una velocidad variable que depende de la carga. Son de construcción más sencilla y robusta.

Motores síncronos:

operación: El rotor de un motor síncrono gira sincrónicamente con el campo magnético giratorio del estator. Esto significa que las velocidades del rotor y del campo giratorio son siempre las mismas.
Beneficios: Alta eficiencia, velocidad constante independientemente de la carga.
Desventajas: Requiere un arrancador o un convertidor de frecuencia para arrancar.

Motores asíncronos:

operación: El rotor de un motor asíncrono (también llamado motor de inducción) gira a una velocidad ligeramente menor que el campo magnético giratorio del estator. Esta diferencia de velocidad se llama deslizamiento.
Beneficios: Construcción robusta, rentable y sencilla.
Desventajas: Menor eficiencia que los motores síncronos, la velocidad varía con la carga.

¿Cuáles son las ventajas y desventajas del motor síncrono?

Ventajas del motor síncrono:

constante Drehzahl: Los motores síncronos funcionan sincrónicamente con la frecuencia de la red, lo que garantiza una velocidad constante independientemente de la carga. Esto es ideal para aplicaciones que requieren un control de velocidad preciso.
Mucho Eficiencia: Son particularmente eficientes en su funcionamiento porque tienen menos pérdidas de energía y por lo tanto provocan menores costos de operación.
alto Leistungsfaktor: Los motores síncronos suelen tener un factor de potencia alto, lo que mejora la eficiencia de todo el sistema.
Usar en exigentees Aplicaciones: Son ideales para aplicaciones que requieren alta precisión y confiabilidad, como en generación de energía y procesos industriales.

Desventajas del motor síncrono:

KomplexArranque: Los motores síncronos requieren un arrancador especial o un convertidor de frecuencia para arrancar, ya que no pueden arrancar desde parado.
Costos: La compra y el funcionamiento de motores síncronos pueden resultar más caros que los motores asíncronos, especialmente debido a la tecnología de control y regulación necesaria.
MantenimientoEsfuerzo: Los motores síncronos con escobillas y anillos colectores requieren un mantenimiento regular para garantizar un funcionamiento fiable.
Limitadoe Flexibilidad: Son menos flexibles con carga y velocidad variables, lo que limita su aplicación en ciertos escenarios.

¿Cuándo motor síncrono y cuándo asíncrono?

Los motores síncronos se utilizan a menudo en aplicaciones que requieren velocidad constante, como generadores, bombas y ventiladores. Los motores asíncronos se utilizan ampliamente en aplicaciones industriales y electrodomésticos, p. B. en cintas transportadoras, lavadoras y Compresores.

¿Qué tipos de motores síncronos existen?

Motores síncronos de imanes permanentes (PMSM) utilizan imanes permanentes en el rotor para generar el campo magnético necesario. Ofrecen alta eficiencia y densidad de potencia y se utilizan ampliamente en aplicaciones como vehículos eléctricos y accionamientos industriales.
Motores síncronos excitados eléctricamente (EESM) utilizan un devanado de campo separado en el rotor que funciona con corriente continua. Se pueden utilizar de forma flexible y son adecuados para aplicaciones que requieren campos magnéticos variables, como en grandes generadores y aplicaciones industriales especiales.
reluctancia-Los motores síncronos generan par a través de la reluctancia (resistencia) magnética del rotor. Son particularmente robustos y rentables, pero menos eficientes que los PMSM. Estos motores se utilizan en aplicaciones industriales sencillas y en la industria del automóvil.
Híbrido Los motores síncronos combinan características de motores de imán permanente y de reluctancia para lograr una mejor eficiencia y un mayor rendimiento. A menudo se utilizan en aplicaciones que requieren un equilibrio entre coste y rendimiento.

Fuente: Este artículo se basa en información de las siguientes empresas: Baumüller, BEN Buchele, GMN, Igus, Gearbau Nord.