Aplicación y desarrollo de motor síncrono de imán permanente en la industria de HVAC

- Nov 14, 2018-

La eterna necesidad y el deseo de toda la industria de HVAC es crear innovación y crear nuevos productos e ideas que puedan redefinir el mercado. En el campo de los motores, los motores síncronos de imán permanente (PMSM) son una opción infinitamente posible y, por lo tanto, han recibido un fuerte enfoque en este campo.

Áreas de aplicación de PMSM.

PMSM es actualmente el más común en sistemas de alta eficiencia. Katrina Krites, gerente de mercado de aire acondicionado para soluciones comerciales y residenciales de Emerson, dijo que hay compresores, ventiladores de condensador de alta eficiencia, ventiladores para interiores, bombas geotérmicas y de agua en el mercado.

Las ventajas de eficiencia que ofrecen estos motores significan que pueden proporcionar valor para múltiples segmentos de mercado.

"PMSM ofrece alternativas de eficiencia energética para fabricantes, contratistas, usuarios finales y propietarios de viviendas", dijo Schamel. “Estos productos consumen muy poca energía, especialmente cuando se requieren varias velocidades de motor o rendimiento de cambio. "Estos productos también ayudan a los fabricantes y contratistas a cumplir con los requisitos de las reglamentaciones del Departamento de Energía (DOE) de EE. UU., Energy Star, y el objetivo de consumo de energía común para el descuento de la instalación".

En esta área, el diseño actual de PMSM de Motores eléctricos está diseñado para aplicaciones residenciales, incluidas aplicaciones en interiores como hornos y manipuladores de aire, así como aplicaciones en exteriores para acondicionadores de aire y bombas de calor.

"El flujo de aire constante es una ventaja del sistema de aire acondicionado No. 1, que proporciona un flujo de aire constante en una variedad de condiciones debido al funcionamiento interno del motor", dijo Schamel. “Al utilizar algoritmos de software que pueden ser ajustados por el OEM, el motor proporciona el contenido que se le indica que se proporcione, ni más, ni menos, sino a la perfección. Esto significa que, debido a los cambios del sistema en la estructura del sistema de tuberías del hogar o comercial, no hay exceso de soplado en estado estático bajo y no hay pérdida de flujo en estado estático más alto. Puede obtener lo que necesita con un soplador de accionamiento directo compacto para maximizar el control de temperatura constante. Además, el uso de potencia del motor es solo para HVAC. Requerido para las necesidades del sistema de aire acondicionado.

Previsión de desarrollo PMSM

Los fabricantes están entusiasmados con el desarrollo de PMSM debido a los fuertes pronósticos para el mercado del motor en los próximos cinco años.

"Esperamos que PMSM continúe creciendo en los próximos años, en parte para cumplir con los requisitos regulatorios de eficiencia para espacios comerciales y residenciales", dijo Boyd.

Krites agregó que todos los principales fabricantes de sistemas tienen productos avanzados que utilizan la tecnología PMSM. "A medida que la tecnología cambia y los costos disminuyen, esto hace que las aplicaciones PMSM sean más fáciles, por lo que esperamos que PMSM sea más ampliamente adoptado", dijo.

Schamel también espera que las reglas del DOE para equipos de HVAC residenciales y comerciales impulsen la demanda, y los usuarios finales y las empresas de servicios públicos están interesados en reducir el consumo de energía, haciendo que PMSM sea más popular.

De hecho, el Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE, por sus siglas en inglés) emitió recientemente las regulaciones finales sobre certificación, cumplimiento, etiquetado y cumplimiento de motores eléctricos y motores pequeños. De acuerdo con el Departamento de Energía de los Estados Unidos, se está revisando para cumplir con los requisitos de certificación, cumplimiento y cumplimiento de todos los demás productos y equipos cubiertos. Las reglas adoptadas por la regla también proporcionan planes de muestreo específicos, requisitos de certificación, requisitos de métodos de determinación de eficiencia alternativa y reglamentos de implementación para motores eléctricos y motores pequeños.

"Las normas del Departamento de Energía de los Estados Unidos realmente han despertado el interés y el conocimiento de estos productos", dijo Schamel. "Esta mayor conciencia no solo permite a las personas comprender mejor el potencial de ahorro de energía de estos diseños, sino que también aumenta el control sobre la temperatura y la humedad, reduce los niveles de sonido, el flujo de aire constante y una mejor filtración, y otros beneficios".

Boyd señaló que la tecnología PMSM también se está expandiendo a aplicaciones de nicho y transporte. "Además, una microelectrónica más rápida y unidades de disco más eficientes tienen el potencial de aumentar la adopción al reducir los costos", dijo. "Teniendo en cuenta el costo adicional de la eficiencia, puede haber límites para el uso de esta tecnología en el futuro".

Un enfoque interesante del futuro de PMSM puede ser aumentar las preocupaciones de la gente sobre el costo y el suministro de imanes de tierras raras. Una de las ventajas de PMSM, dice Schamel, es que funcionan con imanes de ferrita.

"La principal desventaja de los imanes de ferrita es que no producen tanta densidad de flujo magnético como los imanes de tierras raras cuando se montan en la superficie del conjunto del rotor, lo que resulta en una menor densidad de torque". Desarrollado por Nidec La próxima generación de PMSM en la industria de HVAC utilizará la tecnología de rotor de radios. Esta nueva tecnología de rotor utiliza imanes de ferrita de bajo costo y tiende a tener una mayor densidad de torsión que los montajes de rotor de montaje en superficie convencionales, lo que resulta en una construcción de motor de menor costo.

Sin embargo, la tecnología en sí continuará cambiando y desarrollándose, y la conciencia de los clientes sobre este producto está cambiando.

"Además de reducir el consumo de energía, estos productos también tienen capacidades de velocidad variable para otros beneficios, incluido control de temperatura constante, control de humedad mejorado, niveles de sonido más bajos, flujo de aire constante y mejor filtración de aire". Todos estos beneficios continuarán impulsando la continuidad Crecimiento del PMSM.

"La tecnología PMSM ha existido durante mucho tiempo y se está utilizando más ampliamente en la industria de HVACR", dijo Krites. “Los fabricantes de equipos originales comprenden esta tecnología y la han estado utilizando en turbinas eólicas y compresores durante muchos años. Los contratistas reconocen la eficiencia. Los beneficios, y más y más como diagnósticos avanzados, pero no parecen entender la tecnología real en sí.


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