¿Estás cansado de gastar tanto dinero en combustible? ¿Te preocupa el impacto ambiental de tu vehículo? En este artículo, te mostraremos todo lo que necesitas saber sobre los motores de eficiencia energética. Descubre cómo estos motores pueden ahorrar dinero en combustible y reducir las emisiones de carbono. Además, encontrarás información útil sobre los diferentes tipos de motores y cómo elegir el adecuado para tu vehículo. ¡No te pierdas esta oportunidad de hacer una elección inteligente y respeta el medio ambiente!
Los motores energéticamente eficientes son los más económicos porque estos motores tienen una mayor eficiencia que los motores convencionales como EFF-1 y EFF-2. La producción económica del producto es la necesidad del día y, por lo tanto, todas las industrias utilizan motores energéticamente eficientes. Los principales motores energéticamente eficientes son IE1, IE2, IE3 e IE4. En esta publicación, analizaremos los motores energéticamente eficientes y sus aplicaciones.
Clases de eficiencia de motores energéticamente eficientes
La eficiencia del equipo es la principal consideración para el diseñador y el usuario. La eficiencia del equipo debe ser lo más alta posible para ahorrar electricidad. La eficiencia se define como la eficiencia con la que el sistema convierte la energía eléctrica de entrada en otras formas de energía. Las pérdidas que se producen en el proceso de conversión deben minimizarse para obtener una mayor eficiencia.
Se ha investigado mucho para reducir las pérdidas en el motor de inducción. Como resultado, los motores de las clases de eficiencia premium (IE3) y suprema eficiencia premium (IE4) están disponibles en el mercado.
Alrededor del 30-40 % de la energía eléctrica generada en todo el mundo es consumida por motores eléctricos. Por lo tanto, existe la necesidad del día de mejorar la eficiencia de los motores.
Hay dos tipos de pérdidas: pérdidas de hierro y pérdidas de cobre, que se producen principalmente en el motor de inducción.
Pérdidas constantes o fijas
Las pérdidas constantes o fijas en el motor son la tensión y las pérdidas dependientes de la frecuencia. La tensión y la frecuencia permanecen casi fijas, por lo que las pérdidas por tensión y frecuencia: corrientes de Foucault y pérdidas por histéresis permanecen fijas. Las pérdidas fijas se pueden reducir seleccionando el material de núcleo blando que tiene alta permeabilidad. Las pérdidas se pueden reducir diseñando el motor con una longitud de entrehierro baja
Pérdidas Variables
Las pérdidas variables dependen de la carga del motor. La mayor carga en el motor conduce a más deslizamiento y más pérdidas de cobre. La resistividad del material del devanado juega un papel vital en la evaluación de las pérdidas de cobre en el motor de inducción.
La eficiencia se define como la relación entre la potencia de salida y la de entrada.
Eficiencia = Salida (Potencia desarrollada en el eje)/Entrada (entrada de energía eléctrica)
= (Entrada-Pérdidas)/Entrada
= 1-(Pérdidas/Entrada)
Si las pérdidas son cero, la eficiencia es del 100 %; sin embargo, pragmáticamente, no es posible lograr una eficiencia del 100 %. Si la eficiencia del motor es del 90 %, convierte el 90 % de la energía eléctrica en salida mecánica y el 10 % restante de la energía eléctrica se disipa como calor.
Clasificaciones de las clases de eficiencia según IEC:
Motores de línea IEC estándar (IEC 60034-30-1)
La nueva norma IEC 60034-30-1 sustituye a la norma IEC 60034-30:2008, que hasta la fecha ha definido tres niveles de eficiencia para los motores de inducción trifásicos. El estándar actualizado IEC 60034-30-1 ahora incluye el cuarto nivel de eficiencia IE4. Además, los motores de 8 polos y un rango de potencia ampliado ahora se incluyen en el estándar.
En IEC 60034-30-1 se definen las siguientes clases de eficiencia para motores de inducción (IE = eficiencia internacional).
¿Qué es IE?
IE es «Eficiencia Internacional» con clase 1, 2, 3 y 4 es decir, IE1 e IE2, IE3 e IE4.
Límites de eficiencia IEC
El gráfico a continuación muestra la eficiencia del motor en diferentes clases de eficiencia.
¿Cómo se logra una mayor eficiencia en los motores energéticamente eficientes?
Los materiales, el diseño mecánico y eléctrico del motor son los factores que afectan la eficiencia del motor. Los motores energéticamente eficientes se fabrican utilizando material de alta calidad con un diseño optimizado.
Se adoptan las siguientes consideraciones de diseño para motores energéticamente eficientes.
- Se utiliza un alambre de cobre de gran diámetro para enrollar para reducir la resistencia de las bobinas. Las pérdidas de cobre en el motor se reducen con una reducción de la resistencia de las bobinas.
- Optimización de la longitud del entrehierro para reducir las pérdidas por dispersión y magnetización. El factor de potencia del motor también mejora con una menor longitud del entrehierro. La capacidad de sobrecarga del motor se reduce con la reducción de la longitud del entrehierro. Por lo tanto, las características de la carga impulsora deben verificarse antes de la instalación de motores energéticamente eficientes.
- Un diseño de ventilador de refrigeración optimizado para reducir la pérdida por efecto del viento.
- La laminación de acero más delgada y de mayor calidad en el estator y el núcleo del rotor reducen las pérdidas en el núcleo.
- Se utilizan cojinetes de alta calidad para reducir las pérdidas por fricción.
Cálculo del ahorro de costes en Motor Eficiente Energéticamente
- Hrs = Horas anuales de funcionamiento
- kW= potencia del motor en kW
- % FL = Fracción de plena carga en condiciones de funcionamiento
- ηestándar = Eficiencia del motor estándar
- ηefecto = Eficiencia del motor energéticamente eficiente
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