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Cómo mantener el PMSM para un rendimiento y una longevidad óptimos.

2025-05-30 11:50:22

Por admin

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Los motores síncronos de imanes permanentes (PMSM) impulsan industrias como la minería, la industria textil y la industria petrolera con gran eficiencia. Un buen mantenimiento garantiza el buen funcionamiento de estos motores, ahorra energía y prolonga su vida útil hasta en un 20 %.

Comprensión de los motores síncronos de imanes permanentes

¿Qué es un PMSM ?

Un motor PMSM utiliza potentes imanes de NdFeB en su rotor, junto con un estator y un variador de frecuencia (VFD) para controlar la velocidad. Estos motores, como la serie TYB de ENNENG , ofrecen entre un 5 % y un 10 % más de eficiencia y un factor de potencia de al menos 0,95 en comparación con los motores de inducción convencionales. Su rendimiento es óptimo en lugares como minas de oro, fábricas textiles y compresores de aire. Por ejemplo, la serie TYPCX de ENNENG está diseñada para satisfacer necesidades específicas de la industria. Ofrece alta precisión y ahorra energía. Su pequeño tamaño y amplio rango de velocidad hacen que los motores PMSM sean perfectos para tareas exigentes.

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Por qué el mantenimiento es fundamental para PMSM

Sin un cuidado regular, los imanes permanentes (PMSM) pueden presentar problemas como desmagnetización, sobrecalentamiento o rotura del aislamiento. Estos problemas pueden resultar en costosos reemplazos. La cuidadosa fabricación de ENNENG, mediante simulación CAD avanzada, reduce los defectos. Sin embargo, el mantenimiento sigue siendo vital. La sobrecarga por un par excesivo o un bajo voltaje puede dañar los imanes y el aislamiento. La medición de la fuerza contraelectromotriz (FEM), como se explica más adelante, ayuda a detectar la desmagnetización a tiempo.

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Prácticas clave de mantenimiento para PMSM

Monitoreo y mantenimiento de la corriente nominal

Mantener un motor de imán permanente (PMSM) a su corriente nominal previene sobrecargas y daños. La sobrecarga suele ocurrir debido a un par de carga excesivo, baja tensión o atascos mecánicos en herramientas como cintas transportadoras o bombas. Para mantener la corriente nominal, revise el equipo accionado. Asegúrese de que el par de carga coincida con la capacidad del motor. Mida la tensión de entrada. Confirme que se mantenga dentro del 5 % del valor nominal. Inspeccione los acoplamientos y engranajes para detectar atascos. Asegúrese de que estén alineados y sean flexibles. Si encuentra un atasco, detenga el motor inmediatamente. Solucione el problema y reinicie.

Cómo garantizar el equilibrio de la corriente trifásica

Un motor PMSM necesita corrientes trifásicas equilibradas para funcionar de forma segura. La corriente en una fase no debe diferir del promedio de las otras dos en más del 10 %. Utilice una pinza amperimétrica para medir la corriente de cada fase mientras el motor funciona. Calcule el promedio de las dos corrientes de fase más cercanas. Compare la tercera para asegurarse de que se mantenga dentro del límite del 10 %. Si el desequilibrio es demasiado grande, revise si hay cableado defectuoso, problemas con el variador de frecuencia o bobinados del motor dañados.

Monitoreo y gestión de la temperatura

El sobrecalentamiento puede dañar el aislamiento y los imanes de un PMSM . Por lo tanto, es importante controlar la temperatura regularmente. Utilice un termómetro infrarrojo para medir la temperatura de los rodamientos y el estator cada 100 horas de funcionamiento. Mantenga los rodamientos por debajo de 80 °C y los devanados del estator por debajo de 120 °C, como recomiendan la mayoría de los fabricantes. Si las temperaturas suben demasiado, revise los rodamientos para detectar grietas, arañazos o niveles bajos de aceite. Para usos de alta potencia, considere la refrigeración líquida directa, como la inyección de aceite, para controlar el calor.

Comprobación de vibraciones y ruidos

La vibración y el ruido en un motor de imán permanente (PMSM) sugieren desalineación o piezas sueltas. Esto puede causar sobrecarga y quemaduras. Mensualmente, revise y sienta los pernos de anclaje, las tapas de los extremos y los casquillos de los cojinetes para detectar posibles holgura. Utilice un analizador de vibraciones para medir los niveles. Procure una velocidad inferior a 2,8 mm/s, según la norma ISO 10816 para motores pequeños. Preste atención a ruidos extraños o de rechinamiento. Estos pueden indicar desgaste de los cojinetes o desequilibrio del rotor. Apriete las piezas sueltas. Reemplace los componentes dañados antes de reiniciar.

Mantener un entorno operativo limpio

Un área limpia previene cortocircuitos y daños en el aislamiento de un motor de imán permanente (PMSM) . Mantenga el espacio a menos de 3 metros de la entrada de aire del motor libre de polvo, agua y residuos. Revise el entorno semanalmente, especialmente en lugares polvorientos como minas de carbón. Use filtros de aire o carcasas para mayor protección. Limpie la carcasa del motor con un paño seco para eliminar el polvo sin dañar el aislamiento. Revise la resistencia del aislamiento mensualmente con un megóhmetro. Procure que sea superior a 1 MΩ a 500 V CC.

Optimización de los sistemas de control para el rendimiento de PMSM

Los sistemas de control, como el Control Orientado al Campo (FOC) y el Control Directo de Par (DTC), mejoran la eficiencia y el rendimiento activo de un PMSM . Verifique que el VFD cumpla con las especificaciones del motor, como en el caso de los PMSM con VFD integrado de ENNENG. Realice pruebas de control de lazo abierto para verificar las conexiones del hardware. Ajuste los parámetros del FOC, como las ganancias PI, para mejorar el par y la eficiencia. Consulte al equipo técnico de ENNENG si es necesario. Para operaciones de alta velocidad, monitoree el rendimiento durante el debilitamiento del campo. Esto mantiene las temperaturas seguras.

Diagnóstico y prevención de la desmagnetización

Identificación de la desmagnetización en PMSM

La desmagnetización reduce el rendimiento de un motor de imán permanente (PMSM) . La detección temprana es clave. Para comprobarlo, desconecte el motor de su carga, como si fuera un cabezal de máquina. Haga funcionar el motor a su frecuencia nominal con un variador de frecuencia (VFD) sin carga. Mida la tensión de salida, o fuerza contraelectromotriz (FEM), con un multímetro. Compárela con el valor de la placa de características del motor. Si la FEM es 50 V inferior, el motor está desmagnetizado. Contacte con ENNENG para obtener soluciones de reemplazo personalizadas. Su serie TYB, conocida por su alta eficiencia, depende de estas comprobaciones para mantener su rendimiento.

Prevención de la desmagnetización

Prevenir la desmagnetización en un motor de imán permanente (PMSM) implica evitar la sobrecarga y las altas temperaturas. Monitoree regularmente el par y la corriente de carga. Esto previene sobrecargas prolongadas. Asegúrese de que la refrigeración sea adecuada para mantener las temperaturas por debajo de los 150 °C, el límite crítico para los imanes de NdFeB. Utilice variadores de frecuencia (VFD) con ajustes de protección contra sobrecarga que se ajusten a las especificaciones del motor. Programe un mantenimiento anual para mantener el motor en óptimas condiciones.

Beneficios de las soluciones PMSM a medida de ENNENG

Los motores PMSM personalizados de ENNENG , como las series TYPCX y FTYP, facilitan el mantenimiento y mejoran el rendimiento. Diseñados para industrias como la textil y la de compresores de aire, estos motores satisfacen necesidades específicas. Esto reduce los retos de mantenimiento. La simulación CAD avanzada y el mecanizado preciso reducen los defectos, lo que simplifica el mantenimiento.

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Preguntas frecuentes

¿Cuál es la vida útil de un PMSM ?

Un motor de imán permanente (PMSM) suele durar entre 10 y 20 años con el cuidado adecuado. Factores como las condiciones de funcionamiento, la refrigeración y la gestión de la carga afectan su vida útil. Los PMSM de ENNENG, con potentes imanes de NdFeB y diseños robustos, duran más con un mantenimiento regular.

¿Cuáles son las estrategias de control para PMSM ?

Existen diversas estrategias de control para variadores de velocidad de motores PMSM. Entre ellas se incluyen el control orientado al campo (FOC), el control de flujo directo (DFC) y el control de par directo (DTC). En comparación con el FOC y el DFC, el DTC ofrece una mejor respuesta al par. Se considera un algoritmo de control más adecuado para motores PMSM.

¿Qué método de control se utiliza para mejorar el rendimiento dinámico de un variador de velocidad de motor síncrono?

Tanto las técnicas de control escalar como las vectoriales son clave para el funcionamiento eficaz de los motores síncronos. El control escalar es sencillo y rentable. Sin embargo, el control vectorial proporciona precisión y un rendimiento activo.

¿Cuáles son las características de rendimiento de un PMSM ?

  • La velocidad es síncrona. La velocidad y la frecuencia se mantienen constantes, lo que simplifica el sistema de control. El rango de control de velocidad es amplio, con una velocidad máxima de hasta 24 000 RPM o superior.
  • Tiene un par de arranque más fuerte, un funcionamiento más silencioso y un aumento de temperatura más frío.
  • Tiene un alto factor de potencia. Gracias a un diseño cuidadoso, puede alcanzar el límite de 1.0. Esto reduce la corriente del estator y la pérdida de cobre en el devanado del estator.

 

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