| El motor de imanes permanentes de baja tensión es un nuevo tipo de motor sincrónico para aplicaciones de baja velocidad, diseñado para ser empleado con accionamientos de velocidad variable. Mecánicamente, el tipo de motor es similar a los tradicionales de inducción jaula de ardilla e incluso su apariencia exterior es la misma, sin embargo, en términos de performance, puede entregar los mismos resultados que los de un motor sincrónico.
¿Cómo está diseñado y construido un motor de imanes permanentes?
Tradicionalmente, el motor sincrónico es de una construcción más compleja que la del motor de inducción estándar. Con el nuevo tipo de motor, el diseño se ha simplificado mediante el uso de potentes imanes permanentes para crear un flujo constante en el entrehierro, eliminando así la necesidad del rotor bobinado y escobillas utilizadas normalmente para la excitación en los motores sincrónicos. Esto permite obtener el rendimiento de un motor sincrónico, combinado con el diseño robusto y simple de un motor de inducción estándar. El motor de imanes permanentes debe ser energizado directamente en el estator por medio de un accionamiento de velocidad variable.
¿Cuáles son los beneficios del uso de motores de imanes permanentes?
Los motores de inducción estándar no se adaptan especialmente bien a operaciones de baja velocidad, pues su eficiencia cae con la reducción de velocidad y sólo están disponibles normalmente hasta 12 polos, limitándolos en los rangos de baja velocidad (esto normalmente se puede superar mediante una caja de reducción). La nueva solución de motor de imanes permanentes proporciona un alto torque acoplado directamente con la carga a bajas velocidades. Al eliminar la caja de reducción, el usuario ahorra espacio, costos de instalación, elimina un punto de falla y, lo más importante, mejora la eficiencia y disminuye el mantenimiento del accionamiento. La combinación de un menor número de componentes y sencilla configuración reduce los costos por hora de ingeniería, facilita la instalación, permite un uso más eficiente del espacio y reduce los inventarios de repuesto. Es importante destacar que en accionamientos de velocidad variable, esta solución mejora la unidad de control, pues permite que el convertidor funcione sin la necesidad de un encoder debido a que los motores sincrónicos operan sólo a la velocidad determinada por la frecuencia de alimentación. La precisión es tan buena como la de un motor de inducción con un dispositivo de retroalimentación. Esto significa que el encoder puede ser eliminado, reduciendo aún más la necesidad de mantenimiento.
¿Cuáles son las aplicaciones adecuadas?
El motor de imanes permanentes sincrónico es ideal para accionamientos de máquinas de papel, eliminando la necesidad de cajas de reducción y encoder. En una reciente instalación, 29 de estos motores fueron utilizados, contribuyendo a mejorar la confiabilidad y la precisión de control de la unidad del sistema. Sin embargo, los motores de imanes permanentes pueden ser utilizados en cualquier aplicación, cuando normalmente se emplean motores de jaula de ardilla con una caja de reducción. 
¿Cuáles son las características especiales del motor de imán permanente?
El motor de imanes permanentes está diseñado exclusivamente para el suministro de un convertidor de frecuencia no pudiendo ser utilizado para partidas directas. Por otra parte, la tensión se ve afectada por la velocidad del motor, debido al constante flujo de los imanes permanentes. Por esta razón, el exceso de velocidad se limita al 20%. Una mayor velocidad aumenta la tensión, lo que podría poner en peligro el aislamiento de los motores. El catálogo de datos sólo es aplicable con la tensión de red especificada, por ejemplo, los datos a 400 V no son válidos para redes de 380 V o 415 V. Los motores pueden ser utilizados en diversos niveles de voltaje, pero la velocidad y la potencia pueden variar. Normalmente el torque máximo de un motor de imanes permanentes es menor al de un motor asincrónico normal. En la práctica, esto significa que estos motores tienen un tiempo muy limitado de capacidad de sobrecarga. Un fuerte flujo magnético siempre está presente en el motor aunque el estator no esté energizado. Si el eje es girado se generarán tensiones en los terminales del motor. Debido al hecho de que el rotor se encuentra magnetizado, el motor no puede eliminarse tan fácilmente como un motor de inducción. Sin embargo, herramientas se encuentran disponibles en caso de que sea necesario. Mantenimiento rutinario, por ejemplo con la sustitución, puede ser llevado a cabo por el motor de apertura del mismo modo que un motor de jaula de ardilla estándar.
¿Cualquier convertidor de frecuencia puede controlar un motor de imán permanente?
Los motores de imanes permanentes sólo pueden ser controlados con una unidad de velocidad variable que cuenten con el software de control del motor síncrono desarrollado específicamente para el control de flujo de imán permanente.
¿Cuál es el rango del motor?
La velocidad y potencia de un motor de imanes permanentes son los siguientes: • 0-220 r/min, 17-1120 kW a 220 r/min • 0-300 r/min, 25-1600 kW a 300 r/min • 0-430 r/min, 38-2240 kW a 430 r/min • 0-600 r/min, 57-2500 kW a 600 r/min
Los valores de potencia y tensión informados son para redes de 400 V/690 V.
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