Deu consells per estalviar energia i diners en motors elèctrics
L’indústria està plena de consells de com estalviar energia en motors elèctrics. La major part d’aquests consells únicament van enfocats a un tema, o pitjor encara ja que ens donen només un punt de vista parcial.
A continuació detallem els nostres consells amb informació verídica, imparcial i confiable per a l’us eficient dels motors:
1. Mesurar
La frase “Si no es pot mesurar, no es pot millorar” segueix sent la declaració més important quan parlem de motors elèctrics. Per tal d’obtenir el major impacte possible, hem de comprendre clarament en quins motors i processos s’està consumint una major quantitat d’energia en la seva planta. Això els permetrà orientar els seus esforços i obtenir el retorn més ràpid de la seva inversió.
2. Entendre l’us de l’energia
Els motors són dispositius de conversió d’energia, que converteixen l’energia elèctric amb calor.
És important entendre la diferència entre la velocitat del motor (velocitat de rotació) i de càrrega del motor. El consum d’energia d’un motor està relacionat amb la velocitat i la càrrega. Un motor lent amb un càrrega completa consumirà més energia que un motor ràpid sense càrrega.
Totes les càrregues d’un motor són una combinació d’una o més forces i el tipus de càrrega va a determinar la millor estrategia per a l’estalvi d’energia que hem d’utilitzar.
3. Velocitat fixe o velocitat variable
Tinguin en compte que aplicacions són de velocitat variable, les que han de mantenir-se amb una velocitat fixe i aquelles en les que la velocitat es podria reduir.
S’ha de tenir compte, ja que la reducció de velicitat en algunes aplicacions no reduirà el consum d’energia. Per exemple, reduir la velicitat a la meitat en un sistema de bandes transportadores únicament significarà que el de la banda tardarà el doble de temps en moure la mateixa quantitat de material.
A més a més, moltes aplicacions com molins, mescladores, troqueladores, etc. només funcionene correctament a velocitat plena de motor. La reducció de la velocitat en aquest tipus d’aplicacions pot malmetre l’equip o bé afectar al producte final resultant del procés productiu.
4. Apagar
Sona simple però la forma més eficaç d’estalviar energia és apagar el motor quan aquest n0 s’utilitzi.
Habitualment, la raó per no fer-ho és la percepció d’un major desgast addicional en cada arrencada del motor. Això és cert especialment per als motors amb arrencada directe en linia o en estrella-delta.
L’us d’un arrencador suau redueix el desgast en cada arrencada, instal·lar un arrencador suau amb les especificacions correctes reduirà el desgast dels sistemes mecànics i elèctrics del motor fins a un 70%.
5. Disseny eficient
No té molt sentit instal·lar motors nous d’alta eficiència i equips, si el sistema no és eficient.
És molt important estudiar com funciona el nostre sistema i determinar quan i on el motor està fent un treball innecessari. Per exemple, molts sistemes de bombeig antics es van dissenyar per funcionar continuament amb vàlvules de purga. Habitualment l’us de sensors, detectors de nivell, PLC i arrencadors suaus es poden combinar per tal de crear un sistema que arranqui i pari automàticament per tal de satisfer la demanda.
A les instal·lacions de bombeig grans, un sistema de cascada es pot crear amb arrencadors suaus i un única unitat de velocitat variable per crear un sistema rentable amb una producció infinitament variable. L’objectiu és crear un sistema en el qual el motor operi únicament quan és necessari, i si el motor necessita arrencar/parar diverses vegades en una hora, instal·lar un arrencador suau és ideal per tal de reduir-ne el desgast.
6. Reduir la velocitat
En els termes més simples, amb la mateixa càrrega, un motor lent fa més o menys treball que un motor ràpid. Així que únicament es pot estalviar energia en aplicacions on es necessita menys trebal.
Els variadors de velocitat estalvien energia al permetre que el motor faci menys treball. Són molt eficients en la reducció de la velocitat i en l’estalvi d’energia en aplicacions on la principal força de resistència és la fricció, així que aplica perfectament en equips HVAC, ventiladors i bombes centrífugues. Degut a la física de la fricció, una petita reducció en la velocitat donarà lloc a una major reducció en el treball realitzat i l’energia consumida.
Tot i així, la reducció de la velocitat en aplicacions on la principal força és la resistència a la gravetat o la inèrcia no estalviarà energia. A més a més, s’ha de considerar que els controladors de velocitat tenen unes pèrdues d’entre el 3-5% d’energia, per al que necessitem assegurar-nos els estalvis potencials són majors que les pèrdues potencials.
7. Utilitzi controladors intel·ligents de motor
Tots els motors, incluits els d’eficiència Premium IE3/NEMA són més eficients a plena càrrega, si la càrrega del motor està per sota del 50%, l’eficiència comença a disminuir. Aquest efecte existeix per què el motor utilitzarà sempre una certa quantitat d’energia per tal de crear els camps magnètics necessaris per fer girar el motor amb independència de la seva càrrega.
En aplicacions on la càrrega del motor és variable o el motor funciona amb càrregues lleugeres durant llargs períodes, s’ha d’utilitzar un controlador intel·ligent d’estalvi d’energia.
En aquestes aplicacions els controladors intel·ligents estan constantment fent coincidir la quantitat d’energia subministrament per al motor amb la càrrega. El motor segueix girant sempre a les mateixes revolucions, però durant els períodes que no està a plena càrrega, es pot estalviar el 20% o més fins i tot.
8. Utilitizi el tamany correcte de motor
A càrrega plena tots els motors, incloent els motors vells, són sorprenentment eficients. Però a mesura que anem reduint la càrrega, l’eficiència del motor cau rapidament, inclús en els motors més moderns d’alta eficiència. Per tant, un motor d’alta eficiència només és verdaderanent eficient quan s’utilitzi en les proximitats de plena càrrega.
És un pràctica comú en enginyeria la d’instal·lar motors lleugermanet grans per alguna aplicació en particular, això exten la vida del motor i proporciona capacitat extra quan és necessari, però si un motor de gran tamany és més gran que el requerit, aquest motor ha de ser objecte d’estudi.
En lloc de substituir un motor car, els controladors són una molt bona solució ja que en motors de grans dimensions, poden donar alts estalvis d’energia.
9. Utilitzi motors d’alta eficiència
Els motors d’alta eficiència IE3/NEMA són més eficients, però els guanys en eficiència són marginals. Només en molt pocs casis en que els motors són antics i funcionen 24/7, tindrà sentit financer substituir un motor que funcioni perfectament per a un de nou.
Tot i així, el canvi a un motor d’alta eficiència té sentit quan el que tenim instal·lat arriba al final de la seva vida útil o quan el motor falla. Rebobinar el motor només d’ha de considerar quan el motor no pot ser substituit per motius tècnics especifics o per manca de disponibilitat.
A més a més, cal tenir en compte que el disseny i major contingut de coure dels motors d’eficiència PREMIUM IE3 significa que les corrents d’entrada i d’arrencada poden ser considerablement majors. En aquests casos, consideri col·locar un arrencador suau per tal de limitar el corrent d’entrada i també poder allargar la vida útil del motor.
10. Redueix el desgast per a l’us
Després dels costos de l’energia, el temps de parada és el següent cost més elevat per a qualsevol planta.
Una gran quantitat de desgast es produeix quan s’arranca el motor elèctric. Les corrents i les forces inicials posen una gran tensió sobre el sistema mecànic i elèctric. Per tal de reduir els efectes perjudicials, s’han d’utilitzar arrencadors suaus en totes les aplicacions de velocitat fixe i això ens allargarà la vida útil del motor.
L’arrencada suau també es pot aconseguir mitjançant l’ús de variadors de velocitat, però això és menys eficient i molt més costós.
11. Parli amb FELIP ALPUENTE!