A faixa de aplicação do motor elétrico

Dentre os vários tipos de motores elétricos, o mais utilizado é o motor assíncrono CA (também conhecido como motor de indução). É conveniente de operar, tem desempenho confiável, é econômico-e é estruturalmente robusto, mas tem um fator de potência relativamente baixo e difícil regulação de velocidade. Para aplicações de potência de alta-capacidade e baixa{4}}velocidade, motores síncronos (consulte motor síncrono) são comumente empregados. Os motores síncronos não só possuem um alto fator de potência, mas também mantêm uma velocidade independente da magnitude da carga, determinada unicamente pela frequência da rede. Eles operam com maior estabilidade. Em cenários que exigem controle de velocidade de ampla-faixa, motores CC são frequentemente utilizados. No entanto, apresentam comutadores, estruturas complexas, altos custos e desafios de manutenção, tornando-os inadequados para ambientes agressivos. Desde a década de 1970, os avanços na eletrônica de potência amadureceram a tecnologia de regulação de velocidade dos motores CA, reduzindo os custos dos equipamentos e permitindo sua ampla adoção. A potência nominal de um motor refere-se à potência mecânica máxima que ele pode sustentar sob ciclos de trabalho especificados (operação contínua, de curto-tempo ou intermitente periódica) sem superaquecimento, e os parâmetros operacionais devem obedecer às especificações da placa de identificação. Durante a operação, é essencial combinar as características da carga com o desempenho do motor para evitar descontrole ou travamento. Os motores elétricos abrangem uma ampla faixa de potência, de miliwatts a megawatts. Sua operação e controle são altamente convenientes, com recursos de-partida automática, aceleração, frenagem, reversão e retenção. Normalmente, a potência de saída do motor varia com a velocidade de rotação durante a regulação da velocidade.

Motores de alta{0}}eficiência podem substituir os motores da série JO2 por motores assíncronos CA da série Y sem serem significativamente limitados pelos tipos de motor. Portanto, todas as aplicações envolvendo motores assíncronos CA podem ser substituídas por motores da série Y. O potencial de mercado dos motores da série Yx é limitado pela sua capacidade. Em princípio, os motores assíncronos CA abaixo de 90 kW podem ser substituídos por motores da série Yx de alta-eficiência. A capacidade instalada de motores assíncronos CA abaixo de 90kW é responsável por aproximadamente 30% da capacidade total do motor assíncrono CA.

Durante a última década, o governo chinês esteve empenhado em promover a tecnologia de regulação da velocidade do motor, que foi adoptada em graus variados em vários sectores. De acordo com pesquisas por amostragem realizadas por setores como petróleo, energia, materiais de construção, aço, metais não ferrosos, carvão, produtos químicos, fabricação de papel e têxteis, as indústrias de petróleo, materiais de construção e química alcançaram aplicações relativamente melhores de regulação da velocidade do motor. Entre os 400 milhões de kW de cargas do motor, aproximadamente 50% sofrem flutuações de carga, sendo 30% dessas flutuações solucionáveis ​​através da regulação da velocidade do motor. Portanto, considerando apenas a capacidade do mercado, existe um mercado potencial para cerca de 60 milhões de kW de motores-de velocidade regulada. A capacidade total instalada de vários motores na China ultrapassou 400 milhões de kW, com motores assíncronos representando cerca de 90%, motores de pequeno e médio{11}} porte representando aproximadamente 80% e motores que acionam ventiladores, bombas, compressores e máquinas semelhantes totalizando cerca de 130 milhões de kW. Motores de pequeno e médio porte-agora abrangem mais de 152 séries, 842 tipos e mais de 4.000 especificações. Nos últimos anos, departamentos relevantes, como o da indústria de máquinas, promoveram vigorosamente esforços de conservação de energia motora, organizando institutos de pesquisa e empresas para projetar e desenvolver vários motores-de economia de energia. Medidas regulatórias foram emitidas para eliminar gradualmente 63 modelos de motores de alto consumo de-energia-e promover 24 modelos de motores-de economia de energia, alcançando determinados resultados. Esses produtos-de economia de energia são divididos principalmente em duas categorias: uma são motores de alta-eficiência projetados para melhorar a eficiência do motor, e a outra são motores com velocidade-regulada.

O motor DC sem escova consiste no corpo do motor e na unidade de acionamento, tornando-o um típico produto eletromecânico integrado. Os enrolamentos do estator do motor são conectados principalmente em uma configuração em estrela simétrica trifásica-, que é muito semelhante à de um motor assíncrono-trifásico. O rotor do motor está equipado com ímãs permanentemente magnetizados. Para detectar a polaridade do rotor do motor, um sensor de posição é instalado dentro do motor. A unidade de acionamento é composta por dispositivos eletrônicos de potência e circuitos integrados, entre outros, e tem como funções: receber sinais de partida, parada e frenagem do motor para controlar seu funcionamento; aceitar sinais de sensor de posição e sinais de avanço/reverso para regular a comutação dos tubos de potência na ponte inversora, gerando assim torque contínuo; receber comandos de velocidade e sinais de feedback para controlar e ajustar a velocidade de rotação; e fornecer funções de proteção e exibição, entre outras.

Como os motores CC sem escovas operam no modo auto-controlado, eles não exigem enrolamentos de partida adicionais no rotor, como os motores síncronos sob regulação de velocidade de frequência variável, nem sofrem oscilações ou passos durante mudanças de carga. Para motores CC sem escovas de média e pequena{2}}capacidade, os ímãs permanentes normalmente são feitos de materiais de terras raras-de neodímio, ferro e boro (Nd-Fe-B) de alta-magnética-energia rara. Como resultado, os motores sem escova de ímãs permanentes de terras-raras têm um tamanho de carcaça menor que os motores assíncronos-trifásicos de mesma capacidade. Nas últimas três décadas, a investigação sobre regulação de velocidade de frequência variável para motores assíncronos concentrou-se essencialmente em encontrar formas de controlar o seu binário. Os motores CC sem escovas de ímã permanente-de terras raras sem dúvida demonstrarão vantagens na regulação de velocidade devido à sua ampla faixa de velocidade, tamanho compacto, alta eficiência e erro mínimo de velocidade-em estado estacionário. Os motores CC sem escova, herdando as características dos motores CC com escovas e ao mesmo tempo funcionando como dispositivos de conversão de frequência, também são conhecidos como conversores de frequência CC, sendo o termo internacionalmente reconhecido BLDC. Em termos de eficiência operacional, torque de baixa{17}}velocidade e precisão de velocidade, os motores CC sem escovas superam qualquer conversor de frequência com tecnologia de controle, tornando-os dignos de atenção da indústria. O produto já foi fabricado com capacidades superiores a 55 kW e pode ser projetado até 400 kW, atendendo às necessidades industriais de economia de energia e soluções de acionamento de alto-desempenho.