Dependiendo del tipo de sistema que se esté diseñando y del entorno subyacente en el que opera, el peso del motor puede ser muy importante para el costo general y el valor operativo del sistema.La reducción del peso del motor se puede abordar en varias direcciones, incluido el diseño universal del motor, la producción eficiente de componentes y la selección de materiales.Para lograrlo, es necesario mejorar todos los aspectos del desarrollo del motor: desde el diseño hasta la producción eficiente de componentes utilizando materiales optimizados, el uso de materiales ligeros y novedosos procesos de fabricación.En términos generales, la eficiencia de un motor depende del tipo, tamaño, utilización del motor y también de la calidad y cantidad de materiales utilizados.Por lo tanto, desde todos estos aspectos, los motores eléctricos deben desarrollarse utilizando energía y componentes rentables.
Un motor es un dispositivo electromecánico de conversión de energía que convierte la energía eléctrica en energía mecánica en forma de movimiento lineal o giratorio. El principio de funcionamiento de un motor depende principalmente de la interacción de campos magnéticos y eléctricos.Se pueden utilizar muchos parámetros para comparar motores: par, densidad de potencia, construcción, principio de funcionamiento básico, factor de pérdidas, respuesta dinámica y eficiencia, siendo este último el más importante.Las razones de la baja eficiencia del motor pueden atribuirse principalmente a los siguientes factores: tamaño inadecuado, baja eficiencia eléctrica del motor utilizado, baja eficiencia mecánica del usuario final (bombas, ventiladores, compresores, etc.) Ausencia de un sistema de control de velocidad deficiente mantenida o incluso inexistente.
Para maximizar el rendimiento energético de un motor, se deben minimizar las pérdidas derivadas de diversas conversiones de energía durante el funcionamiento del motor.De hecho, en una máquina eléctrica, la energía se convierte de eléctrica a electromagnética y luego nuevamente a mecánica.Los motores eléctricos que mejoran la eficiencia se diferencian de los motores eléctricos convencionales porque tienen pérdidas mínimas.De hecho, en los motores convencionales las pérdidas son causadas principalmente por: pérdidas por fricción y pérdidas mecánicas por viento (cojinetes, escobillas y ventilación) pérdidas en el hierro al vacío (proporcionales al cuadrado de la tensión), relacionadas con cambios en la dirección del flujo Pérdidas por a la histéresis de la energía dispersa del núcleo, y pérdidas por efecto Joule (proporcional al cuadrado de la corriente) por corrientes parásitas provocadas por las corrientes circulantes y variaciones de flujo en el núcleo.
diseño adecuado
Diseñar el motor más eficiente es un aspecto clave para reducir el peso y, debido a que la mayoría de los motores están diseñados para un uso generalizado, el motor adecuado para una aplicación específica suele ser más grande de lo que realmente se necesita.Para superar este desafío, es importante encontrar empresas de fabricación de motores que estén dispuestas a realizar cambios de forma semipersonalizada, desde los devanados y el magnetismo del motor hasta el tamaño del bastidor.Para garantizar que exista el bobinado correcto, es necesario conocer las especificaciones del motor para que se pueda mantener el par y la velocidad precisos requeridos para la aplicación.Además de ajustar los devanados, los fabricantes también pueden cambiar el diseño magnético del motor en función de los cambios en la permeabilidad. La colocación adecuada de imanes de tierras raras entre el rotor y el estator puede ayudar a aumentar el par general del motor.
nuevo proceso de fabricación
Los fabricantes pueden mejorar continuamente sus equipos para producir componentes de motor de mayor tolerancia, eliminando las paredes gruesas y las áreas densas que antes se utilizaban como margen de seguridad contra roturas.Debido a que cada componente se rediseña y fabrica utilizando la última tecnología, se puede reducir el peso en múltiples lugares que incorporan componentes magnéticos, incluidos aislamientos y revestimientos, marcos y ejes de motor.
selección de materiales
La selección de materiales tiene un impacto general en el funcionamiento, la eficiencia y el peso del motor, que es el ejemplo más obvio de por qué tantos fabricantes utilizan marcos de aluminio en lugar de acero inoxidable.Los fabricantes han seguido experimentando con materiales con propiedades electromagnéticas y aislantes, y están utilizando una variedad de materiales compuestos diferentes, así como metales más livianos que ofrecen alternativas livianas a los componentes de acero.Para fines de instalación, se encuentran disponibles una variedad de plásticos reforzados, polímeros y resinas, dependiendo de los requisitos específicos del usuario para el motor final.A medida que los diseñadores de motores continúan experimentando e investigando componentes alternativos, incluidos recubrimientos de menor densidad y resinas para fines de sellado, dan nueva vida al proceso de producción, que a menudo afecta el peso del motor.Además, los fabricantes ofrecen motores sin marco, lo que puede tener un impacto en el peso del motor al eliminar completamente el marco.
en conclusión
Tecnologías que utilizan materiales livianos, procesos de fabricación novedosos y materiales magnéticos para reducir el peso del motor y mejorar su eficiencia.Los motores eléctricos, especialmente en aplicaciones automotrices, representan un número cada vez mayor de tecnologías futuras.Así que, aunque todavía queda un largo camino por recorrer, es de esperar que se convierta en una tecnología cada vez más consolidada, con motores eléctricos de mayor eficiencia que aborden cuestiones relacionadas con el ahorro energético.
Hora de publicación: 28-jul-2022