Foto de referencia de un rotor de motor de reluctancia.

En la actualidad, existe un consenso de que la actividad humana es uno de los factores responsables del cambio climático, así como también del deterioro de las condiciones de vida en el planeta. La escasez de los recursos energéticos, la disminución en la biodiversidad y el aumento en la población presionan a los países por acelerar el desarrollo de tecnologías alternativas como respuesta. Así, se han establecido distintos objetivos a corto, mediano y largo plazo, siendo las energías renovables y la eficiencia energética herramientas fundamentales para el desarrollo sostenible.

Responsables del 70% del consumo eléctrico industrial, los motores eléctricos han sido sometidos a diversas regulaciones de eficiencia energética, que apuntan a un aumento progresivo de su eficiencia, como hoja de ruta. En otras palabras, una disminución paulatina de su consumo energético, existiendo -como observamos en la figura 1- dos normativas principales: una europea (IEC) y otra norteamericana (NEMA).

Como consecuencia de estándares más exigentes, y debido a los límites en la eficiencia alcanzables en los motores tradicionales, es que se ha desarrollado una nueva línea de motores síncronos de reluctancia, que permiten cumplir con estos requerimientos.

Principio de operación de los motores de reluctancia

Básicamente, el principio de operación de un motor de reluctancia corresponde al de un motor síncrono de imanes permanentes, pero sin los imanes. En esta configuración, el torque del motor es exclusivamente generado por efecto de las reluctancias en el rotor, por lo que su diseño es altamente asimétrico, no cortocircuitado, que permite aumentos de eficiencia de hasta de un 8%, asociada a las pérdidas generadas en el rotor. Adicionalmente, el estator es hecho en cobre para minimizar las pérdidas por calor. Esta combinación permite superar los requerimientos de eficiencia IE4.

Para su operación, los motores síncronos de reluctancia requieren la utilización de variadores de velocidad, que los hacen ideales en aplicaciones donde existen cargas parciales, variaciones de flujo o caudal. Sistemas de impulsión de agua, refrigeración, regulación de fluidos para la agricultura, industria y minería, son áreas típicas donde podemos utilizarlos. En la figura 2, vemos que si comparamos la utilización de un conjunto motor de inducción y variador tradicional con uno que utilice un motor de reluctancia, vemos que los ahorros de energía son superiores, especialmente en cargas parciales mucho menores a la potencia nominal.

De la mano de la utilización de nuevas tecnologías y de una orientación hacia la racionalización de los recursos, es posible lograr sistemas productivos que estén a la par de un desarrollo sostenible. Los motores de reluctancia son solo una muestra de lo que hoy en día es posible hacer en el mercado industrial chileno.