Diez consejos para ahorrar energía y dinero en motores eléctricos
La industria está plagada de consejos sobre cómo ahorrar energía en motores eléctricos. La mayor parte de estos consejos sólo se enfocan en un tema, o peor aún sólo nos proporcionan un punto de vista parcial.
A continuación listamos nuestros consejos con información veraz, imparcial y confiable para el uso eficiente de los motores:
1. Medir
La frase “Si no se puede medir, no se puede mejorar” sigue siendo la declaración mas importante hablando de motores eléctricos. Para obtener el mayor impacto debemos comprender claramente en que motores y procesos se esta consumiendo la mayor cantidad de energía en su planta. Esto le permitirá orientar sus esfuerzos y obtener el retorno más rápido de su inversión.
2. Entender el uso de la energía
Los motores eléctricos son dispositivos de conversión de energía, que convierten la energía eléctrica en energía de rotación y un poco de calor.
Es importante entender la diferencia entre la velocidad del motor (velocidad de rotación) y de carga del motor (Torque). El consumo de energía de un motor está relacionado con la velocidad y la carga. Un motor lento con una carga completa consumirá más energía que un motor rápido sin carga.
Todas las cargas de un motor son una combinación de una o más fuerzas y el tipo de carga va a determinar la mejor estrategia para ahorro de energía que debemos utilizar.
3. Velocidad fija o velocidad variable
Tenga en cuenta que aplicaciones son de velocidad variable, las que deben permanecer a velocidad fija y aquellas en las que la velocidad se podría reducir.
Se debe de tener cuidado, ya que la reducción de velocidad en algunas aplicaciones no reducirá el consumo de energía. Por ejemplo, reducir la velocidad a la mitad en un sistema de bandas transportadoras sólo significara que el la banda tardara el doble de tiempo en mover la misma cantidad de material.
Además, muchas aplicaciones como molinos, mezcladoras, troqueladoras, etc. solo funcionan correctamente a velocidad plena del motor. La reducción de la velocidad en este tipo de aplicaciones puede dañar el equipo o afectar el producto final.
4. Apagar
Suena simple, pero la manera más eficaz de ahorrar energía es apagar el motor cuando no se esta utilizando.
A menudo, la razón para no hacerlo es la percepción de un mayor desgaste adicional en cada arranque del motor. Esto es cierto especialmente para los motores con arranque directo en línea o en estrella-delta.
El uso de un arrancador suave reduce el desgaste en cada arranque, instalar un arrancador suave con las especificaciones correctas reducirá el desgaste de los sistemas mecánicos y eléctricos del motor hasta en un 70%.
5. Diseño eficiente
No tiene mucho sentido instalar los nuevos motores de alta eficiencia y equipos, si el sistema no es eficiente.
Es muy importante estudiar cómo funciona nuestro sistema y determinar cuándo y dónde el motor está haciendo un trabajo innecesario. Por ejemplo, muchos sistemas de bombeo antiguos se diseñaron para funcionar continuamente con válvulas de purga. Muy a menudo el uso de sensores, detectores de niveles, PLC y arrancadores suaves se pueden combinar para crear un sistema que arranque y pare automáticamente para satisfacer la demanda.
En las instalaciones de bombeo más grandes, un sistema de cascada se puede crear con arrancadores suaves y una sola unidad de velocidad variable para crear un sistema rentable con una producción infinitamente variable. El objetivo es crear un sistema en el que el motor opera sólo cuando es necesario, y si el motor necesita para arrancar / parar muchas veces en una hora, instalar un arrancador suave es ideal para reducir el desgaste.
6. Reducir la velocidad
En los términos más simples, con la misma carga, un motor lento hace menos trabajo que un motor rápido. Así que sólo se puede ahorrar energía en aplicaciones donde se necesita menos trabajo.
Los variadores de velocidad ahorran energía al permitir que el motor haga menos trabajo. Son muy eficaces en la reducción de la velocidad y el ahorro de energía en aplicaciones donde la principal fuerza de resistencia es la fricción, así que aplica perfectamente en equipos HVAC, ventiladores y bombas centrífugas. Debido a la física de la fricción, una pequeña reducción en la velocidad del motor dará lugar a una mayor reducción en el trabajo realizado y la energía consumida.
Sin embargo, la reducción de la velocidad del motor en aplicaciones donde la principal fuerza de resistencia es la gravedad o la inercia no ahorrara energía. Además, hay que tener en cuenta que los controladores de velocidad desperdician entre el 3% y 5% de la energía, por lo que necesitamos asegurarnos los ahorros potenciales son mayores que las pérdidas potenciales.
7. Utilice controladores inteligentes de motor
Todos los motores, incluidos los de eficiencia Premium IE3/NEMA son más eficientes a carga plena, si la carga del motor esta por debajo del 50%, la eficiencia empieza a disminuir. Este efecto existe porque el motor va a utilizar siempre una cierta cantidad de energía para crear los campos magnéticos necesarios para hacer girar el motor independientemente de la carga.
En aplicaciones donde la carga del motor es variable o el motor funciona a cargas ligeras durante largos períodos, se debe utilizar un controlador inteligente de ahorro de energía.
En estas aplicaciones los controladores inteligentes constantemente hacen coincidir la cantidad de energía suministrada al motor con la carga. El motor sigue girando siempre a las mismas revoluciones, pero durante los periodos que no esta a carga plena, se puede lograr un ahorro del 20% o más.
8. Utilice el tamaño correcto de motor
A carga plena todos los motores, incluso los motores viejos, son sorprendentemente eficientes. Pero a medida que se reduce la carga, la eficiencia del motor cae rápidamente, inclusive en los motores mas modernos de alta eficiencia. Por lo tanto, un motor de alta eficiencia sólo es verdaderamente eficiente cuando se utiliza en lo mas cercano a la carga plena
Es una práctica común en ingeniería instalar motores ligeramente mas grandes para alguna aplicación en particular, esto extiende la vida del motor y proporcionar capacidad extra cuando es necesario, pero si un motor de gran tamaño es más grande que lo requerido, este motor debe ser estudiado.
En lugar de reemplazar un motores caro, los controladores de torque son una muy Buena opción pues son muy eficaces en el ahorro de energía en los motores de gran tamaño
9. Utilice motores de alta eficiencia
Los motores nuevos de alta eficiencia IE3/NEMA son más eficientes, pero las ganancias en eficiencia son marginales. Sólo en muy pocos casos en los que el motor es muy antiguo y funciona 24/7, va a tener sentido financiero reemplazar un motor que funcione perfectamente por un motor nuevo.
Sin embargo, el cambio a un motor de alta eficiencia hace sentido cuando el que tenemos instalado llega al final de su vida útil o cuando el motor falla,. Rebobinar un motor sólo debe considerarse cuando el motor no puede ser sustituido por razones técnicas específicas o por la falta de disponibilidad de refacciones adecuados.
Además, tenga en cuenta que el diseño y mayor contenido de cobre de los motores de eficiencia Premium IE3/NEMA significa que las corrientes de entrada y torque de arranque puede ser considerablemente mayor. En estos casos, considere la instalación de un arrancador suave para limitar la corriente de entrada y también para extender la vida útil del motor.
10. Reduzca el desgaste por el uso
Después de los costos de la energía, el tiempo de paro es el siguiente costo más elevado para cualquier planta.
Una gran cantidad de desgaste se produce cuando se arranca un motor eléctrico; las corrientes y las fuerzas iniciales ponen una gran tensión sobre los sistemas mecánicos y eléctricos. Para reducir los efectos dañinos, se deben utilizar arrancadores suaves en todas las aplicaciones de velocidad fija y esto se extenderá la vida útil del motor.
El arranque suave también se puede lograr mediante el uso de variadores de velocidad, pero esto es menos eficiente y mucho más costoso.
11. Hable con FELIP ALPUENTE!