Transición hacia la energía sostenible en el control de movimiento

El aumento de los costes energéticos está haciendo que muchas empresas abracen la creatividad para optimizar sus productos y procesos de producción. La eficiencia energética y la sostenibilidad no son solo temas de actualidad, sino unos factores importantes para un futuro ecológico: B&R aspira a alcanzar la neutralidad de carbono en 2030. En este contexto, Wilfried Guerry, director global de producto para la tecnología de servoaccionamiento, nos habla en esta entrevista acerca de cómo B&R obtiene la máxima eficiencia energética de sus servomotores y servoaccionamientos.

Aunque son más eficientes que los actuadores neumáticos o hidráulicos, los motores eléctricos son una de las máquinas que más energía consumen, después de los compresores de aire y los hornos. Se trata de un factor importante en estos tiempos de fuertes aumentos de los costes energéticos. Cuando se habla de motores como consumidores de energía, los fenómenos indeseables incluyen las pérdidas por corrientes de Foucault, las pérdidas por efecto Joule y el consumo de corriente reactiva.

La energía reactiva, que no puede transformarse en energía mecánica, representa más del 15% de la electricidad consumida por las máquinas. B&R integra fuentes de alimentación activas con corrección del factor de potencia (PFC) en sus servoaccionamientos ACOPOSmulti, lo que prácticamente elimina el componente reactivo de la energía eléctrica consumida. Además, a diferencia de las variantes pasivas, también permiten devolver energía a la red eléctrica durante el frenado regenerativo. El resultado es que ya no es necesario instalar resistencias de frenado para disipar el exceso de energía, lo que permite disponer de unas máquinas más compactas. B&R lleva más de 15 años confiando en esta solución de eficacia probada. Simplemente cambiando de fuentes de alimentación pasivas a activas, los clientes pueden reducir tanto sus costes de electricidad como su huella de carbono.

Para reducir aún más el consumo energético de las máquinas, es necesario disponer de un registro completo de la energía real consumida. Aunque existen soluciones para monitorizar el consumo energético, no facilitan información acerca de la energía que consume cada servoaccionamiento a nivel individual ni de cuándo se producen picos durante el ciclo de trabajo de la máquina. Gracias a una nueva función de monitorización de energía que pronto se integrará en los servoaccionamientos de B&R, los operarios podrán saber en todo momento cuánta energía consume cada uno de los servoaccionamientos de la máquina. Pronto ofreceremos también funciones para tareas de mantenimiento planificadas. La detección de un consumo de corriente inusual en un variador puede ayudar a identificar y localizar a tiempo un problema mecánico inminente.

Los servoaccionamientos de B&R pueden reducir automáticamente la frecuencia de conmutación de sus transistores de potencia en función de la velocidad del motor. Con ello se pueden reducir las pérdidas eléctricas hasta en un 30% con el motor a bajas velocidades o parado. Los motores de alta densidad de par que ofrece B&R minimizan las pérdidas por corrientes de Foucault y proporcionan alrededor de un 50% más de par en comparación con los motores estándar. Este valor muestra claramente el elevado potencial de ahorro energético de la solución completa de control de movimiento de B&R en comparación con la competencia.

Por muy eficaces que sean estas medidas si hablamos del motor, por sí solas no bastan. Para lograr la máxima eficiencia energética del sistema de transmisión de energía, también hemos rediseñado la alimentación de la red. En este caso era necesario un nuevo enfoque: la solución híbrida desarrollada por B&R combina las ventajas de la tecnología IGBT y MOSFET y elimina casi por completo los componentes que presentan pérdidas elevadas, como las reactancias regenerativas y los filtros de línea. Ya hemos podido probar con éxito esta solución patentada en el laboratorio y en máquinas piloto de clientes. Permite alcanzar una eficiencia energética de casi el 99% con una potencia nominal de salida de 32 kW.

Las mejoras aumentan la eficiencia de los motores y también eliminan la necesidad de componentes externos. Para nuestros clientes, esto supone un ahorro de espacio de casi el 70% en comparación con las soluciones existentes, un valor impresionante que se suma a la mayor eficiencia energética.

Gracias por dedicarnos parte de su tiempo para esta entrevista.