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Nueva referencia en eficiencia energética y alta potencia

Primer motor SynRM IE5 del mundo con refrigeración líquida

ABB11/04/2024
La tecnología de motores síncronos de reluctancia (SynRM) de nueva generación de ABB combina una eficiencia energética ultra premium con una eficaz refrigeración líquida para ofrecer una alta densidad de potencia, un funcionamiento silencioso y una excelente fiabilidad.
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Los motores eléctricos mantienen industrias, procesos y aplicaciones en constante movimiento productivo. También consumen más del 45% de la electricidad mundial, y se prevé que el número de motores se duplique de aquí a 2040. Si los más de 300 millones de sistemas industriales accionados por motores eléctricos que funcionan en la actualidad se sustituyeran por alternativas optimizadas de alta eficiencia, se podría reducir el consumo mundial de electricidad hasta en un 10%.
Muchos entornos industriales se enfrentan a retos como la humedad excesiva, la suciedad y el polvo. Por ejemplo, los sistemas de propulsión y los propulsores marinos funcionan en condiciones difíciles y requieren motores de alta densidad de potencia en espacios reducidos. En industrias como las del caucho y los plásticos y la producción de alimentos y bebidas, los procesos suelen ser sensibles al flujo de aire y a los niveles de ruido. Para funcionar en estos entornos, la tecnología de motores debe ofrecer flexibilidad de diseño y, al mismo tiempo, una gran potencia y un menor consumo de energía, lo que puede reducir significativamente el coste total de propiedad.

ABB ha abordado estos retos desarrollando los primeros motores SynRM con eficiencia clase IE5 de refrigeración líquida del mundo, con potencias comprendidas entre 75 kW y 710 kW. El nuevo diseño establece un nuevo punto de referencia en cuanto a alta potencia y fiabilidad en un tamaño compacto al combinar las ventajas de una eficiencia energética ultra premium con una refrigeración líquida muy eficaz.

Mayor eficiencia y vida útil

Para muchas aplicaciones, los motores de refrigeración líquida son la opción preferida debido a su tamaño compacto y a la eliminación de los ventiladores de refrigeración. Sin embargo, motores SynRM IE5 de refrigeración líquida de ABB ofrecen una importante ventaja notable de eficiencia sobre los actuales motores de inducción tradicionales refrigerados por líquido. Y es que la alta eficiencia de los motores SynRM, también a cargas parciales, reduce el consumo eléctrico y las emisiones de CO2, lo que los convierte en una potente opción para la modernización.

La fiabilidad mejora gracias al eficaz sistema de refrigeración, con el rotor refrigerado del SynRM y las nervaduras de refrigeración en el conjunto de rodamientos, que reducen la temperatura de funcionamiento de los rodamientos. Esto ayuda a prolongar la vida útil de estos componentes cruciales y reduce la posibilidad de que se produzcan fallos en los rodamientos, la causa de alrededor del 70% de las paradas imprevistas de los motores. Los cojinetes reengrasables se montan de serie y una salida de grasa facilita la eliminación de la grasa usada.

Resistente

Los motores SynRM de refrigeración líquida, con juntas estancas que bloquean la humedad, la suciedad y el polvo, y un exterior liso para evitar la acumulación de polvo, son ideales para aplicaciones exigentes como sistemas de propulsión y propulsores marinos. El diseño compacto de los motores garantiza la máxima potencia en espacios reducidos.

Las capacidades de par de los motores, que incluyen una amplia gama de velocidades para aplicaciones de par constante y disponibilidad de par total desde velocidad cero, los hacen muy adecuados para alimentar extrusoras.

Al mismo tiempo, su mayor densidad de potencia permite a los fabricantes de maquinaria para caucho y plásticos pasar a la eficiencia IE5 utilizando bastidores del mismo tamaño o más pequeños. Esta ventaja facilita máquinas más compactas o más potentes. Y aunque si bien esto suele requerir al menos un cierto rediseño, probablemente este será menos costoso y más rápido que un rediseño completo.

Impacto nulo en el flujo de aire

Una de las principales ventajas de los motores refrigerados por líquido es la ausencia de ventiladores o sistemas de ventilación para la refrigeración, por lo que el aire ambiente permanece inalterado. Esta característica es especialmente beneficiosa en sectores en los que el flujo de aire puede afectar a procesos como la producción de caucho y plásticos y aplicaciones de alimentación y bebidas como las máquinas de conchado de chocolate.

Además, los motores SynRM de refrigeración líquida contribuyen a crear un entorno de trabajo más agradable en entornos industriales al minimizar el ruido, lo que los convierte en la opción ideal cuando el funcionamiento silencioso es fundamental.

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Fácil de instalar, manejar y mantener

Los motores SynRM IE5 de refrigeración líquida de ABB también son considerablemente más ligeros que los diseños de la competencia, lo que facilita su manejo e instalación. Por ejemplo, un motor SynRM IE5 de 250 kW con un bastidor de 315 pesa 870 kg, casi la mitad que un motor de inducción IE3 equivalente.

Las conexiones mecánicas están diseñadas para ser compatibles e integrarse fácilmente en los sistemas existentes. La caja de bornes se puede girar cuatro veces 90 grados para mayor versatilidad. Además, los motores utilizan un circuito de refrigeración básico que sólo incluye una bomba y un refrigerador, componentes fáciles de compartir con otros equipos.

Estos estos motores pueden sustituir a otros motores de inducción más antiguos y menos eficientes, lo que facilita la actualización a la eficiencia ultra premium IE5 sin necesidad de cambiar el tamaño del motor.

Coste total de propiedad optimizado

La eficiencia energética es vital para minimizar el coste total de propiedad (TCO) de un motor eléctrico. Esto se debe a que alrededor del 97% del coste total de propiedad suele atribuirse a los gastos energéticos durante la vida útil del motor, mientras que el precio de compra inicial sólo representa alrededor del 2%.

Los motores IE5 presentan un 40% menos de pérdidas de energía que los motores IE3 utilizados habitualmente. Por consiguiente, el tiempo de amortización de la inversión en un motor IE5 en lugar de un motor IE3 suele ser inferior a un año. Una mayor eficiencia significa también una mayor rentabilidad. En una aplicación típica, un motor SynRM IE5 podría reducir el consumo de energía en 34.675 kWh al año, lo que podría suponer un ahorro de unos 5.200 euros y una reducción de 13.558 kg de emisiones de CO2. A lo largo de una vida útil típica de 15 años, el ahorro ascendería a 78.000 euros y 203.370 kg de CO2.

Eficacia dulce en la producción de chocolate

La producción de chocolate requiere un alto consumo energético. Como resultado, la eficiencia energética se ha convertido en un aspecto crucial del diseño y la producción en las instalaciones de SACMI Packaging & Chocolate en Polonia. Conscientes de ello, los diseñadores de la empresa han elegido los motores SynRM IE5 de refrigeración líquida de ABB, combinados con variadores de frecuencia, como solución óptima para la larga fase de conchado de la producción de chocolate.

SACMI ha identificado sus máquinas de conche como las que consumen más energía, ya que los ciclos de funcionamiento suelen ser a carga parcial o los motores, que van de 110 a 160 kW, no siempre funcionan a plena velocidad. El proceso de conchado consiste en mezclar, agitar y airear intensamente el chocolate líquido calentado durante cinco a ocho horas.

Tras la instalación de la solución de un paquete motor SynRM con variador, SACMI registró un ahorro energético anual del 4% en una máquina de conche de tamaño medio durante 7.000 horas de funcionamiento. Esto se traduce en una reducción de 22 toneladas de emisiones de CO2.

Redefinición de las referencias del sector

El motor SynRM IE5 de refrigeración líquida redefine los estándares del sector en cuanto a eficiencia energética y rendimiento compacto de alta potencia. Dadas sus excepcionales capacidades, ahora es el momento perfecto para que las industrias con las aplicaciones más exigentes hagan la transición. Para más información:  Motor SynRM IE5 de refrigeración líquida de ABB

Empresas o entidades relacionadas

ABB, S.A. - Asea Brown Boveri, S.A.

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