ABB | La compañía ha instalado un motor de reluctancia en una planta de producción de tubos de polietileno en Reino Unido, reduciendo el consumo de energía y el nivel sonoro.
La empresa ABB aplica la tecnología del motor síncrono de reluctancia en beneficio de una aplicación de par constante.
Un consumo energético hasta un 15 % menor, una reducción considerable de los costes de mantenimiento del motor y una caída del ruido audible son el resultado de la instalación de un conjunto de motor síncrono de reluctancia y convertidor de frecuencia (SynRM) de ABB en una aplicación con doble extrusora.
La instalación se ha realizado en la planta de Radius Systems de Derbyshire, Reino Unido, que alberga 14 líneas de extrusión, dedicadas todas ellas a producir tubos de polietileno de 16 a 1200 mm, junto con una planta de moldeo por inyección que fabrica acoples relacionados que se destinan a compañías de servicios públicos para el transporte de gas y agua. Ocho de estas líneas están accionadas por motores de CC, muchos de ellos con más de 20 años de servicio.
La Línea 12 presentaba una elevada tasa de utilización, pero su motor de CC de 182 kW fallaba frecuentemente y ocasionaba cada vez más paradas, así como elevados costes de mantenimiento. La compañía calcula que solo las revisiones estáticas y dinámicas, los cambios de escobillas y los costes del trabajo externalizado de un año rondan las 2000 £ por motor.
Se realizó por el partner autorizado de ABB en Derbyshire, Inverter Drive Systems (IDS), como parte del programa AVP de ABB, la realización de una monitorización del "antes" y el "después" del motor de CC de la Línea 12. De esta manera se trataba de analizar el ahorro energético y confirmar que la inversión en un motor de CA y un convertidor de frecuencia cumpliría la política de rentabilización a tres años de Radius Systems.
"La monitorización de la aplicación es vital para el éxito de cualquier instalación", explica Phil Nightingale, Ingeniero de ventas de IDS. "Nos permite determinar con precisión el potencial de ahorro energético real y así dimensionar correctamente el motor de CA y el convertidor. En ocasiones, podemos reducir el tamaño del conjunto necesario de motor y convertidor a la vez que superamos los objetivos de producción". Fue esta monitorización la que permitió a IDS determinar el intervalo de velocidad del motor de CC de la línea, detectándose que era demasiado grande para la aplicación y por tanto, consumía más energía de la necesaria. Además, a pesar del mantenimiento regular que recibía, el motor ya tenía 20 años y su eficiencia era muy inferior a la del diseñó original.
Se calculó que el potencial de ahorro energético de un conjunto SynRM para la Línea 12 oscilaría entre el 8 y el 15 por ciento, con una amortización en dos años. Además, con la eliminación del mantenimiento del motor de CC, se calcula una disminución de costes superior a las 2000 £.
"Resulta muy difícil cuantificar y elegir un ciclo de producción exacto capaz de permitir una medición energética precisa, y de ahí este intervalo del 8 al 15%", explica Rob Betts, Director de ingeniería de Radius Systems. "El ahorro energético real, depende de diversas variables del proceso, tales como el tipo de materia prima, los diferentes perfiles y gamas de productos, la temperatura de la boquilla o del cilindro y las condiciones ambientales en general".
El motor síncrono de reluctancia (SynRM) es una solución IE4 de 200 kW y 1500 rpm que, junto con el convertidor de frecuencia industrial ACS880 de ABB, ofrece una eficiencia mucho mayor que los motores de CA de inducción y los convertidores estándar. Es además un conjunto mucho más silencioso que el motor de CC ya existente.
"Gracias al SynRM hemos logrado una reducción del ruido en la nave de producción, una ventaja que no nos esperábamos", afirma Betts. "Aunque no hemos medido los niveles de ruido, todo el mundo ha notado una reducción indudable por toda la planta".
Un reto que se nos planteó fue el espacio físico ocupado por el motor de CC existente. "Los motores de CC tienden a ser largos y delgados, mientras que los motores de CA tienden a ser más cortos pero mayores en diámetro", explica Betts. No obstante, el motor síncrono de reluctancia puede llegar a ser hasta dos tamaños de carcasa más pequeño que un motor de inducción convencional, lo que supone una ventaja en las sustituciones directas de los motores de CC.
Aunque el motor síncrono de reluctancia se ha probado exhaustivamente en aplicaciones de par cuadrático, como bombas, ventiladores y compresores, existen pocas referencias en cuanto a aplicaciones de par constante, como las extrusoras.
Martes, 16 de abril de 2024 
Imprimir
