La solución de Emerson combina las últimas tecnologías de motores síncronos de Leroy-Somer

La perspectiva de una mayor eficiencia energética, una mayor fiabilidad operativa y los menores costes de mantenimiento atraen a cualquier negocio y en muchos casos puede ser un factor diferencial, como en los productos apoyados en procesos de extrusión donde el consumo de energía puede suponer más del 50% del coste.

La solución Dyneo de Emerson combina las últimas tecnologías de motores síncronos de Leroy-Somer, motores de imanes permanentes de disposición radial, con los accionamientos electrónicos de variación de velocidad de última generación de Control Techniques, las series Unidrive M y Powerdrive. Estas soluciones son el resultado de una tecnología probada y fiable con más de 15 años de experiencia y con la mayor base industrial instalada a nivel mundial (más de 25.000 motores y de 5 GW). Dyneo proporciona fiabilidad, robustez, una amplia gama de opciones, adaptación flexible, una puesta en marcha sencilla y un retorno de la inversión a corto plazo.

El motor LSRPM, nombre con el que se denomina al motor de la solución Dyneo, presenta un diseño mecánico robusto que utiliza los mismos componentes que un motor de inducción, es decir un estator bobinado y un bloque en el rotor, sin embargo, a diferencia de éste, el flujo magnético en el motor de la solución Dyneo no es causado por el estator, sino que se crea directamente desde un conjunto de imanes permanentes insertados en el rotor. En un motor de inducción CA, la velocidad de rotación del rotor es más lenta que la frecuencia del estator. En el motor LSRPM el flujo magnético sigue sincronizado con la frecuencia inducida por el estator lo que le infiere una estabilidad de rotación mayor que la de un motor de inducción.

En el caso de un motor de inducción las pérdidas del rotor representan casi un tercio de las pérdidas totales, mientras que las pérdidas del rotor para el motor LSRPM son insignificantes. A velocidad nominal, los motores de la solución Dyneo alcanzan rendimientos algo superiores a los de los motores calificados como IE4 o NEMA Super Premium (entre 0,3% y el 1%) y están, por tanto, muy por encima de los rendimientos de los motores de inducción de alto rendimiento. ¡Esta brecha de eficiencia se vuelve aún más importante cuando funcionan por debajo de la velocidad nominal, como es el caso de muchas aplicaciones de velocidad variable! En el caso concreto del proceso de extrusión y dependiendo de las condiciones de trabajo y equipamiento sustituido (motores de CC o motores de Inducción) las mejoras de rendimiento oscilan entre el 4% y el 30%, por lo que el tiempo de recuperación de la inversión en comparación con una solución convencional es generalmente muy corto. Como ejemplo cabe citar la última actualización en Stål&Plast A/S (Dinamarca) donde la sustitución del antiguo sistema de coextrusión formado por 3 motores de CC entre 75k W y 175 kW ha supuesto un ahorro medio del 9% del consumo de energía (unos 90.000 kWh año).

La tecnología síncrona a imanes radiales permite garantizar el par óptimo con velocidad estable en todas las gamas de potencias y velocidades (hasta 500 kW y 5.500 rpm), lo que hace innecesario sobredimensionar el grupo motor - variador, ya que se utiliza exclusivamente la potencia que precisa el proceso. Por otro lado, la ausencia de pérdidas en el rotor en forma de calor hace que el motor trabaje frío por lo que en la mayoría de los casos no se precisa de ventilación, un foco de pérdidas adicionales con molestos ruidos y turbulencias de aire perjudiciales para algunos procesos como por ejemplo la producción de film. Esta característica también permite comprimir la carcasa del motor que se vuelve más ligera (hasta un 40%) lo que posibilita espacios de instalación más reducidos (ideales para sustituir motores de Corriente Continua) y menores costes de transporte e instalación. Adicionalmente la reducción de la temperatura de trabajo también permite la reducción de los costes de mantenimiento (se disminuye el número de engrases y se aumenta la vida de los rodamientos).

El motor LSRPM es modular y, por tanto, altamente personalizable y configurable con patas, bridas de todo tipo y otras muchas opciones asociadas para simplificar la instalación. Actualmente se diseñan motores en dos formatos:

• Carcasa compacta significativamente más pequeña y ligera que las del motor de inducción de potencia equivalente y por tanto ideales para nuevas máquinas
• Carcasa estándar siguiendo la norma IEC 34-30-1, totalmente intercambiable con el de inducción equivalente, facilitando al usuario el proceso de instalación y actualización de la máquina ya existente.

Un motor de imanes permanentes debe ser controlado con un variador de velocidad electrónico, por lo que es esencial que el montaje, la puesta en marcha y la configuración del conjunto sean lo más simples posible. La gran estabilidad de velocidad y la optimización del conjunto motor-variador permiten en muchas ocasiones suprimir los dispositivos de realimentación de posición (encoder), simplificando su instalación y eliminando las perturbaciones potenciales debidas a sus conexiones, lo que refuerza aún más la fiabilidad del conjunto.

Los motores de imanes permanentes LSRPM (IP55)/PLSRPM (IP23) de Emerson, incluidos en la solución Dyneo, se combinan a la perfección con las gamas de accionamientos de velocidad variable de Emerson: Powerdrive F300 (accionamientos IP20 para instalar en caja o armario, para aplicaciones de ventilación, bombeo y compresión), Powerdrive MD2 (soluciones completas en IP21 o IP54, listas para usar en aplicaciones de proceso) y Unidrive M (accionamientos IP20 para instalar en caja o armario, para el resto de aplicaciones), La solución es fácil de configurar e integrar gracias al software y firmware diseñados específicamente para las soluciones Dyneo, donde los variadores incluyen en memoria todos los datos de configuración de los motores LSRPM asociados.

Un conjunto motor-accionamiento de un único fabricante ofrece la garantía de unas prestaciones óptimas, gracias a que los componentes se han diseñado para funcionar juntos. Esto ha quedado refrendado por los estudios del Instituto Sueco de la Energía. Además, el cliente cuenta con la garantía global de tener un único contacto para establecer desde las especificaciones técnicas, pasando por la instalación y el servicio post-venta, hasta el mantenimiento. Este es uno de los principales motivos que llevó al gigante norteamericano Presto Products Co a implantar la solución Dyneo en decenas de extrusoras de varias de sus plantas de producción. El resultado de la inversión ha sido un ahorro medio del 33% del consumo necesario en los procesos de extrusión para sus secciones de producción de films y moldeados.