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Máquinas síncronas de ímã permanente são motores CA que operam em velocidade constante, sincronizados com a frequência da corrente de alimentação CA. De fato, uma das características peculiares é a constância de velocidade, já que a velocidade de rotação do motor é diretamente proporcional à frequência da alimentação elétrica. Motores síncronos são especialmente reconhecidos por operar em velocidade constante sem variação com carga e, portanto, encontram aplicações em áreas onde precisão e consistência são indispensáveis.
Os principais componentes de um motor PMSM incluem o estator, o rotor e o excitador. O estator produz um campo magnético rotativo com uma CA fornecida a ele, enquanto o rotor é composto de eletroímãs ou ímãs permanentes interagindo com esse campo magnético rotativo. O excitador fornece a CC ao rotor. Essas partes interagem de tal forma que o rotor sempre acompanhará, ou ficará em sincronia com, o campo magnético do estator, daí a velocidade constante típica para motores síncronos.
Os motores síncronos têm amplas aplicações em locais onde velocidade exata e constante é necessária. Aplicações comuns incluem relógios, toca-discos e temporizadores síncronos. Em aplicações industriais, eles são encontrados em processos que exigem controle de velocidade e temporização, como sistemas de transporte, robótica e equipamentos de fabricação em larga escala. Além disso, esses motores magnéticos são úteis na correção do fator de potência, aumentando assim a eficiência dos sistemas de energia em grandes redes elétricas.
Como um dos famosos fabricantes de motores de ímã permanente, Qingdao Enneng Motor Co., Ltd. é uma empresa de alta tecnologia que integra P&D e fabricação de motores de ímã permanente. Com mais de dezenas de patentes, a Enneng foi classificada como “100 Innovative Enterprises” em Qingdao e fomos selecionados como membro da Qingdao Motor Association.
Motores assíncronos, também amplamente conhecidos como motores de indução, são baseados no princípio da indução eletromagnética. Ao contrário dos motores síncronos, sua velocidade depende da carga e não é sincronizada com a frequência da corrente de alimentação. O deslizamento entre a velocidade de rotação do rotor e o campo magnético rotativo do estator gera o torque necessário para acionar o motor. Esse deslizamento é, portanto, necessário para que o motor funcione e é a característica distintiva do motor dos síncronos.
Os principais componentes de um motor de ímã de bateria incluem o estator, rotor e anéis coletores se for do conjunto de rotor enrolado. O estator contém enrolamentos que produzem um campo magnético rotativo quando alimentado com uma CA. O rotor, normalmente um tipo gaiola de esquilo ou tipo enrolado, está localizado dentro do estator. Em motores de gaiola de esquilo, o rotor é feito de barras de alumínio ou cobre, que são curto-circuitadas em ambas as extremidades e embutidas no núcleo de aço. Esse tipo de construção é muito crucial para induzir corrente para produzir torque no rotor.
Motores CA de indução são aplicados para muitos propósitos industriais, começando com fabricação e HVAC, bombeamento de água, sistemas de transporte e assim por diante. Sua natureza robusta e confiável os torna adequados para aplicações de serviço contínuo.
A principal diferença na operação entre motores síncronos e assíncronos é sua velocidade. Motores elétricos de ímã permanente síncronos CA operam em uma velocidade constante e são iguais à frequência de alimentação, fornecendo precisão para operações que dependem de tempo exato. Motores assíncronos, no entanto, dependem de quanto mais pesada a carga, mais lento o motor opera - e permitem variabilidade em aplicações que exigem uma faixa de velocidade. Com essa variabilidade, motores assíncronos também podem operar sob condições de cargas flutuantes.
As máquinas PMSM requerem uma fonte de alimentação CA e CC em sua operação. A CA fornece energia aos enrolamentos do estator para produzir um campo magnético rotativo, enquanto a energia CC é alimentada no rotor para sincronização em todas as instâncias. Por outro lado, os motores assíncronos requerem apenas uma fonte de alimentação CA para seu trabalho. O campo magnético gerado pelo estator induz uma corrente no rotor devido à indução eletromagnética e, portanto, não requer nenhuma alimentação CC extra.
Outra diferença crítica entre os dois tipos de motores é a eficiência. Dizem que os motores síncronos são muito eficientes porque não incorrem em perdas por escorregamento. Seu alto fator de potência e a capacidade de operar em uma velocidade exata tornam os motores síncronos adequados para aplicações onde a eficiência energética é de suma importância. Os motores assíncronos, por outro lado, são normalmente eficientes, mas estão sujeitos a escorregamento, levando a perdas de energia. No entanto, a robustez de seu design e a capacidade de operar sob cargas variáveis os tornam atraentes em várias aplicações práticas.
O rotor em motores síncronos e assíncronos é projetado de forma muito diferente. O rotor de motores síncronos pode ser do tipo polo saliente ou cilíndrico, cada um contendo um eletroímã energizado por CC ou ímãs permanentes. Esse tipo de projeto é crítico para que o motor mantenha a sincronização com o campo magnético do estator. Os motores assíncronos geralmente empregam um rotor de gaiola de esquilo ou um rotor enrolado. No primeiro, há barras de alumínio ou cobre que são curto-circuitadas em ambas as extremidades para formar uma "gaiola" metálica, e essa gaiola produz torque quando está sob a influência do campo magnético do estator. O último contém enrolamentos que são conectados por meio de anéis coletores, permitindo assim variações na resistência externa e aumento do torque.
O design do estator também difere entre motores síncronos e assíncronos. O estator em motores síncronos é projetado para fornecer um campo magnético rotativo induzindo uma corrente alternada através de seus enrolamentos. Para que o rotor permaneça em passo, o campo magnético gerado pelo estator deve ser estável e precisamente equilibrado. Em motores assíncronos, o estator fornece similarmente a função de gerar um campo magnético rotativo, mas é otimizado para induzir corrente dentro do rotor. O design foca na eficiência e força no desempenho durante variações de carga. Essas diferenças no design do estator contribuem para as características operacionais variadas desses tipos de motor.
A principal vantagem dos motores síncronos é sua alta eficiência. Motores síncronos não têm deslizamento; portanto, nenhuma perda está associada a esse fenômeno. Essa ausência de deslizamento em motores síncronos significa que eles podem ostentar uma eficiência energética impressionante, traduzindo-se em menores custos operacionais e menor consumo de energia ao longo do tempo. A alta eficiência, portanto, os torna ideais para uso em aplicações onde a economia de energia é crucial e os custos operacionais devem ser minimizados.
Outro mérito dos motores síncronos é a correção do fator de potência. Tais motores melhorarão o fator de potência em um sistema elétrico, melhorando assim a eficiência da rede de distribuição de energia. O motor síncrono pode operar em um modo de operação de fator de potência líder e, portanto, pode compensar os fatores de potência atrasados causados por outras cargas indutivas. Essa capacidade é de extrema importância em grandes configurações industriais e de manufatura, onde o gerenciamento da qualidade de energia é de vital importância.
Insistir na pesquisa e desenvolvimento de uma série de motores especiais de ímã permanente de alta e baixa tensão, baixa velocidade e alto torque, ENNENG, e motores especiais de ímã permanente de acionamento direto. O motor de ímã permanente ENNENG é amplamente usado na China. Muitas das principais empresas, desde mineração de ouro, carvão e pneus até perfuração de petróleo e tratamento de água, economizam energia e protegem o meio ambiente.
Motores de indução ou motores assíncronos têm um design extremamente simples que lhes fornece força e confiabilidade. Sem um excitador, e contando apenas com uma fonte de alimentação CA, menos componentes poderiam falhar. Essa simplicidade reduz não apenas o custo do processo de fabricação do motor, mas também as chances de problemas operacionais. Seu design direto resulta em custos iniciais mais baixos e manutenção mais fácil, daí sua alta popularidade em muitas indústrias.
Outro grande benefício associado aos motores assíncronos é que eles são econômicos. Eles têm um custo de produção geralmente mais barato em comparação aos motores síncronos e, portanto, são econômicos para muitas finalidades. Isso também é possível pelo fato de que eles suportam bem cargas variáveis sem exigir sistemas de controle complicados. Sua baixa necessidade de manutenção, juntamente com um longo tempo de operação útil, fornece uma base econômica favorável em instalações pequenas e também vastas.
ENNENG segue o conceito de qualidade de “Desempenho de Precisão”, introduz design avançado de produtos e processos de fabricação no país e no exterior e fornece produtos que atendem aos padrões de qualidade nacionais e internacionais.
Devido às suas características, os motores síncronos e assíncronos encontram suas aplicações em uma ampla gama de indústrias. Os motores síncronos encontram grandes aplicações em robótica, correias transportadoras e usinas de geração de energia elétrica onde controle exato sobre a velocidade é desejado. Em geral, aplicações que precisam de acionamentos altamente eficientes e melhoria do fator de potência - especialmente aquelas com sistemas de distribuição elétrica generalizados - sempre optam por motores síncronos. Os motores assíncronos são geralmente adotados para ventiladores, refrigeradores e todas as aplicações domésticas devido à sua dureza mecânica e economia. Eles encontram aplicações industriais em bombas, compressores e outros equipamentos semelhantes onde alto torque de partida e velocidade variável são necessários. Esse conhecimento de aplicações gerais auxilia na seleção do tipo certo de motor de acordo com as necessidades.
A seleção entre um motor síncrono e um motor assíncrono envolve basear vários fatores em requisitos específicos da aplicação, eficiência, custo e necessidades de manutenção. Embora mais caros para comprar, os motores elétricos síncronos de ímã permanente são geralmente a melhor escolha para aplicações que exigem controle de velocidade de precisão e alta eficiência. Em aplicações que exigem forte desempenho em cargas variáveis e onde um orçamento limitado está disponível, os motores de ímã permanente de corrente contínua são um compromisso vantajoso, considerando a relação custo-benefício e a confiabilidade. Avaliar esses fatores cuidadosamente garante uma decisão ponderada que esteja alinhada com as metas operacionais e considerações orçamentárias.
