Estratégia de Substituição: Troca direta de motores assíncronos por PMSM de potência equivalente.
• Resultado: economia de energia de 3 a 10%, fator de potência mais alto (próximo de 1,0).
Revisão do sistema: Substituir "motor assíncrono + redutor + acoplamento" por acionamento direto PMSM de baixa velocidade.
• Resultado: 10–25% de economia de energia, manutenção reduzida (sem vazamentos de óleo de engrenagem, desgaste de rolamentos).
Caso: A modernização do transportador de minério da Baotou Steel economizou 10% de eletricidade com o acionamento direto do PMSM.
Sopradores de alta pressão (por exemplo, fornecimento de ar do alto-forno):
• PMSM + VFD permite partidas suaves (reduzindo o estresse mecânico) e controle preciso do fluxo de ar.
• Economia de energia: 20–30% através da regulação de velocidade proporcional à carga.
Exaustores (por exemplo, remoção de poeira da planta de sinterização):
• Caso: A modernização do ventilador de 400kW do Grupo HBIS reduziu o consumo de corrente de 29A → 21A (redução de 28%).
Controle de Fluxo Variável: PMSM + VFD substitui válvulas borboleta, eliminando perdas hidráulicas.
Impacto Energético:
• Substituição apenas do motor: economia de 3 a 5%.
• Atualização completa do sistema: >20% de economia.
Caso: As bombas de resfriamento central da One Vietnam Steel reduziram os custos anuais em mais de ¥ 1 milhão.
Moinhos de bolas/hastes: PMSMs de alto torque habilitar acionamento direto, removendo caixas de engrenagens.
• Resultado: uso de energia 25% menor (por exemplo, Mineração Meishan), vibração/ruído reduzidos.
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Recurso |
Benefício em usinas siderúrgicas |
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Alta eficiência |
Eficiência de 95–97% vs. 90–93% para motores de indução; mantém >90% de eficiência com carga de 20–125%. |
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Fator de potência ~1,0 |
Reduz as necessidades de compensação de potência reativa; reduz as perdas da rede. |
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Tamanho compacto |
carcaça 20–30% menor em comparação com motores de indução; ideal para reformas. |
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Baixa manutenção |
Sem escovas/enrolamentos do rotor; unidades seladas resistem à poeira/umidade. |
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Controle de precisão |
Ondulação de velocidade próxima de zero com servoacionamentos; crítico para o controle de tensão em laminadores. |
Reforma:
Ganhos rápidos com a substituição de motores existentes (por exemplo, bombas/ventiladores). ROI:
Acionamento direto integrado:
Novas instalações (por exemplo, transportadores, moinhos) eliminam redutores/acopladores. ROI: 3–5 anos.
Sistemas de motores inteligentes:
Incorpore sensores IoT para manutenção preditiva (por exemplo, monitoramento de vibração/temperatura).
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Equipamento |
Classificação de potência |
Energia economizada |
Período de retorno |
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Transportador de minério |
250 kW |
10–15% |
1,8 anos |
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Ventilador de planta de sinterização |
400 kW |
22% |
2,1 anos |
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Bomba de água de resfriamento |
180 kW |
28% |
1,5 anos |
Alto custo de capital:
PMSM custa 1,3–1,8× motores de indução → compensado pela economia de energia em
Dependência de terras raras:
Ímãs NdFeB vulneráveis à volatilidade de preços → use ímãs de ferrite para
Gerenciamento de calor:
Altas temperaturas ambientes em siderúrgicas → adote resfriamento por ar forçado ou carcaças resfriadas por líquido.
Os PMSMs estão transformando a fabricação de aço ao:
✔️ Reduzir o uso de energia em 15–30% nos principais processos (ventiladores/bombas/transportadores).
✔️ Habilitar soluções de acionamento direto para aumentar a confiabilidade.
✔️ Redução das emissões de CO₂ (por exemplo, redução de 500 toneladas/ano por motor de 1 MW).
