Eficiência Energética - Fundamentos e Aplicações

EFICIÊNCIA ENERGÉTICA: FUNDAMENTOS E APLICAÇÕES

Também conhecidos por motores síncronos a ímãs permanentes (Per-
manent Magnet Synchronous Motor - PMSM) alimentados por inversor de fre-
quência podem ser utilizados na indústria, onde a variação de velocidade com
torque constante e alto desempenho são requeridos, como em compressores
e esteiras transportadoras, etc. Estes motores também podem ser usados em
aplicações onde confiabilidade, torque suave, baixos níveis de vibração e ruído
são fundamentais, como em elevadores. Além disso, são muito atrativos para
aplicações com espaço reduzido e necessidade de eliminação de redutores, pois
possuem tamanho e volume reduzidos e podem funcionar em uma ampla faixa
de velocidades, sem necessidade de ventilação independente.

Os ímãs permanentes garantem ao motor vantagens como elevado de-
sempenho e maior densidade de potência por carcaça. Quando acionado por
um inversor de frequência, oferece torque constante em ampla faixa de rotação,
operando inclusive em baixas velocidades com rendimentos superiores aos mo-
tores de indução e dispensando o uso de ventilação forçada.

No mercado nacional existem fabricantes desses motores que excedem
os rendimentos exigidos pela Portaria Interministerial n.º 01, de 29 de junho
de 2017. Os ímãs inseridos no rotor dos motores garantem uma grande redução
nas perdas elétricas, e consequentemente, da temperatura dos motores, pos-
sibilitando redução do tamanho da carcaça. Comparado a um motor de indu-
ção de mesma potência e rotação, o volume desses motores é reduzido em até
77%, otimizando a relação torque/volume, operando em rotação nominal com
temperatura abaixo da classe térmica suportada pelos isolantes, mesmo quando
em baixas rotações. Também possuem rendimento superior independente de
rotação ou da carga, podendo chegar até 30% de economia, comparados com
motores de indução acionados por inversor de frequência.

Também é possível encontrar-se motores conhecidos como de Quarta
Geração (4G) à base de imã de Neodímio (70%), desenvolvendo alto torque
com baixo consumo de energia e mantendo a mesma relação de carcaça dos
motores convencionais. Tais motores possuem rolamentos de alta qualidade e
baixo coeficiente de atrito (FAG), enrolamentos confeccionados com dupla es-
piral gerando o dobro de torque dos motores convencionais de indução, resina
utilizada nos enrolamentos permitindo alta dissipação de calor e resistência a
meios agressivos. Apresentam balanceamento diferenciado para evitar a falta
de simetria e danificação dos enrolamentos devido a atração do rotor pelo imã
de neodímio.

Outros avanços tecnológicos permitem que os motores vistos neste ca-
pítulo possam operar com um sistema operacional (software próprio), com fun-
ções de proteção elétrica e de gerenciamento das grandezas elétricas. Alguns