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Motores de alta eficiencia energética en la industria
Por Samuel Hidalgo Rojas, Product Manager Low Voltage Motors & Drives de Siemens. samuel.hidalgo_rojas@siemens.com
Con esta tecnología se está dando un salto esencial para aumentar la seguridad, productividad y confiabilidad de los operadores de la red y, al mismo tiempo, reducir el costo general de la subestación.

El desarrollo tecnológico que han tenido los motores en los últimos años ha permitido que estos sean cada vez más eficientes, entregando la misma potencia mecánica en su eje, pero con un consumo energético cada vez menor. Este desarrollo parte desde el diseño mecánico del motor, reduciendo espacios en el entre-hierro, creando ranuras más grandes en el estator para permitir más alambre de cobre. Otra parte fundamental es la utilización de los materiales en la fabricación, preferentemente el cobre considerando sus características y costo, para lograr los niveles de eficiencia determinados por normativas internacionales (en el caso de motores europeos, IEC 60034-30 y en el caso de motores americanos, MG1).


Tecnologías de motores de alta eficiencia

Existen distintos tipos de tecnologías de motores que alcanzan eficiencias superiores al estándar y que tienen características adicionales que las hacen atractivas para variados tipos de aplicaciones.

Motores asíncronos de inducción de jaula de ardilla. Los motores más utilizados son los motores asíncronos de inducción de jaula de ardilla, que por su robustez y bajos costos de fabricación y mantención se han mantenido en la industria. Estos tipos de motores, comoya lo hemos mencionado, tienen mejoras mecánicas en sus diseños y en los materiales, como por ejemplo motores con rotor de cobre, que hacen que sean equipos muy eficientes en comparación con motores antiguos de eficiencia estándar. Este tipo de motores están disponibles en eficiencias IE1, IE2, IE3 e IE4 para IEC, y en eficiencias NEMA están disponibles en Energy Efficient y Premium Eficient.

Eficiencias IE1-IE4, 4-polos, 50 Hz, de acuerdo a la potencia.

Motores asíncronos de inducción de jaula de ardilla. Los motores más utilizados son los motores asíncronos de inducción de jaula de ardilla, que por su robustez y bajos costos de fabricación y mantención se han mantenido en la industria. Estos tipos de motores, comoya lo hemos mencionado, tienen mejoras mecánicas en sus diseños y en los materiales, como por ejemplo motores con rotor de cobre, que hacen que sean equipos muy eficientes en comparación con motores antiguos de eficiencia estándar. Este tipo de motores están disponibles en eficiencias IE1, IE2, IE3 e IE4 para IEC, y en eficiencias NEMA están disponibles en Energy Efficient y Premium Eficient.

Motor síncrono de imanes permanentes. Este tipo de motores permite obtener altos torque de salida en el eje a bajas revoluciones, permitiendo así reemplazar el elemento mecánico-reductor de un tren de accionamiento. Este tipo de motores -al igual que el motor de reluctancia- debe siempre ser controlado o energizado con un variador de frecuencia. Los niveles de eficiencia que pueden alcanzar en algunos casos son de 97 a 98%. Con estos altos niveles de eficiencia, es posible obtener en cortos o medianos plazos el retorno de la inversión.


Escenario local vs internacional

El uso de motores eficientes en Chile recién está tomando el camino correcto, pero estamos atrasados con respecto a otros mercados. Lamentablemente, en nuestro país, la conciencia energética no está muy ligada a los motores eléctricos, por lo que los usuarios siguen prefiriendo motores de eficiencia estándar por ser equipos de menor costo. Pero ya ha habido avances con respecto a esta conciencia de eficiencia ligada a los motores eléctricos (que representan los principales consumos en la industria).

Por ello, el Ministerio de Energía ya fijó un nivel de eficiencia mínimo para los motores eléctricos que se importen al país desde febrero del año 2018, en rangos de potencias pequeñas. Esto ya es un paso importante para seguir avanzando en este ámbito, aunque en mercados extranjeros, vamos unos pasos más atrás, considerando que en Europa, los niveles de eficiencia mínima son IE3, mientras que en América del Norte, el nivel de eficiencia es Premium Efficient (equivalente a IE3).

El uso de motores eficientes en potencias medianas a grandes es en donde los ahorros energéticos son mucho más significativos que en potencias menores.

Julio 2017
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