Em aplicações industriais e comerciais, a maioria das bombas e ventiladores são acionados por motores de indução CA. Um "motor de indução CA" é um motor assíncrono que utiliza corrente elétrica para girar um rotor. O campo magnético do enrolamento é gerado por indução eletromagnética, e o rotor gira sempre a uma velocidade inferior à do campo magnético. Um " motor síncrono de ímã permanente " utiliza ímãs para girar um rotor que gira à mesma velocidade do campo magnético rotativo interno do motor.
1. Motores de ímã permanente devem usar drives
Os motores de indução CA podem acionar bombas ou ventiladores sem inversores de frequência variável, que geralmente são instalados em sistemas de bombas ou ventiladores para aumentar a eficiência do sistema. Os motores síncronos de ímã permanente requerem um acionamento para funcionar e não podem operar sem um acionador. Para controlar com precisão a velocidade de um motor síncrono de ímã permanente para atender aos requisitos da aplicação, como pressão, vazão, volume, etc., é necessário um conversor de frequência. Alguns novos conversores de frequência já estão equipados com uma opção de controle de motor de ímã permanente como recurso padrão, permitindo ao operador controlar o motor de ímã permanente para acionar ventiladores e/ou bombas com maior eficiência.
Os motores de ímã permanente oferecem um aumento significativo na eficiência em comparação com os motores de indução CA. Os motores de ímã permanente têm uma eficiência em plena carga superior à dos motores de indução CA. A faixa de eficiência entre os motores de indução CA e os motores de ímã permanente é mostrada abaixo.
Um inversor de frequência variável não aumentará a eficiência do motor; um inversor de frequência variável ajudará a melhorar a eficiência do sistema na faixa de velocidade operacional, pois a maioria dos sistemas não funcionará na velocidade máxima o tempo todo. Um inversor de frequência variável ajuda a melhorar a eficiência do sistema porque tem a capacidade de desacelerar um motor, ventilador ou bomba em vez de girar uma válvula para acelerar a bomba ou fechar um amortecedor para interromper o fluxo de ar.
O gráfico acima compara um motor síncrono de ímã permanente PMAC de 10 HP e 1800 rpm com um avançado motor de indução CA NEMA operando com uma carga de torque variável em uma faixa de velocidade de 100 a 500; em ambos os casos, a eficiência dos dois motores diminuirá. A 600 RPM, a eficiência do motor premium NEMA cai de cerca de 90% para cerca de 72%, e o PMAC cai de cerca de 94% para 83%. Os motores de ímã permanente demonstraram ser mais eficientes do que os motores de indução CA quando os sistemas operacionais afetam a eficiência do equipamento.
2. Vantagens e desvantagens do motor de ímã permanente
Embora os motores de indução CA sejam mais comumente encontrados em sistemas de acionamento de motores, eles são normalmente maiores e menos eficientes do que as soluções de motores de ímã permanente. Embora as soluções de motores de ímã permanente tendam a ter um custo inicial mais elevado, elas podem oferecer tamanhos menores em um pacote mecânico mais compacto e, mais importante, maior eficiência. Os motores de ímã permanente tendem a ser mais caros que os motores de indução CA e são mais difíceis de dar partida do que os motores de indução CA. No entanto, as vantagens dos motores de ímã permanente incluem maior eficiência, tamanho menor (os motores de ímã permanente podem ter até um terço do tamanho da maioria dos motores CA, o que torna a instalação e a manutenção muito mais fáceis) e a capacidade de manter o torque total em um baixa velocidade.
3. A tendência está mudando
O uso de motores de ímã permanente em conjunto com inversores de frequência variável não é novo, e engenheiros de projeto e proprietários de equipamentos estão começando a escolher mais soluções de motores de ímã permanente para instalações de aplicações de ventiladores e bombas porque são menores e mais eficientes que os inversores de frequência variável. Existe um algoritmo especial para acionar motores de ímã permanente. Agora, existem alguns novos inversores de frequência variável no mercado que possuem um recurso padrão integrado para controlar motores de ímã permanente sem nenhum custo extra. À medida que mais e mais fabricantes de inversores de frequência começam a adicionar funções de controle de alto desempenho aos motores de ímã permanente, os usuários estarão inclinados a instalar sistemas de motores que operem de forma mais eficiente, venham em pacotes menores e custem menos.
