Motores síncronos de reluctancia IE5: fundamentos técnicos y aplicación industrial real

motores síncronos de reluctancia (SynRM) con clasificación IE5  ABB

La eficiencia energética en motores eléctricos ha dejado de ser una opción para convertirse en un requisito técnico y normativo. En este contexto, los motores síncronos de reluctancia (SynRM) con clasificación IE5 representan un avance relevante en diseño electromagnético, fiabilidad y reducción de pérdidas, especialmente en aplicaciones industriales de velocidad variable.

El motor eléctrico es el principal consumidor de energía en la industria. Según diversos estudios europeos, más del 70% de la electricidad industrial se destina a sistemas accionados por motores. Por este motivo, cualquier mejora en su eficiencia tiene un impacto directo y medible en el consumo energético global, en los costes operativos y en las emisiones asociadas.

En los últimos años, la evolución normativa ha impulsado el desarrollo de motores de ultra alta eficiencia. La clase IE5, definida en la norma IEC 60034-30-2, marca un nuevo nivel que va más allá de los motores de inducción tradicionales. Entre las tecnologías capaces de alcanzar este nivel, el motor síncrono de reluctancia destaca por su planteamiento constructivo y por su comportamiento electromagnético.

A diferencia del motor asíncrono, el SynRM no utiliza rotor bobinado ni jaula de ardilla. Tampoco requiere imanes permanentes. El par se genera debido a la diferencia de reluctancia magnética entre los ejes directo y en cuadratura del rotor, diseñado con un patrón específico de barreras de flujo. Esta característica elimina pérdidas significativas en el rotor, uno de los puntos débiles del motor de inducción en términos de eficiencia.

Desde el punto de vista técnico, la ausencia de corrientes inducidas en el rotor permite reducir las pérdidas por efecto Joule y minimizar el calentamiento interno. Como consecuencia, se obtienen temperaturas de operación más bajas, mayor vida útil de los rodamientos y una estabilidad térmica especialmente interesante en aplicaciones de funcionamiento continuo.

Sin embargo, el SynRM no puede operar directamente conectado a red. Requiere necesariamente un variador de frecuencia que controle el campo giratorio del estator y mantenga el sincronismo. Lejos de ser una limitación, esta condición permite optimizar el sistema completo motor-variador, ajustando el punto de trabajo a la carga real y mejorando aún más la eficiencia del conjunto, lo que le confiere un alto nivel de rendimiento y par a bajas revoluciones comparado con el motor asíncrono tradicional.

En aplicaciones como bombas centrífugas, ventiladores, compresores o extrusoras, donde la velocidad variable es la norma, el uso de un SynRM IE5 puede suponer reducciones de pérdidas totales del sistema superiores al 20 % frente a soluciones convencionales IE3. Además, el factor de potencia suele ser más elevado y estable, lo que contribuye a una mejor calidad de red.

Otro aspecto técnico relevante es la robustez del rotor. Al no incorporar bobinados ni imanes, el SynRM presenta una alta resistencia mecánica y una excelente tolerancia a sobrecargas térmicas y eléctricas. Esto lo hace especialmente adecuado para entornos industriales exigentes, con altas temperaturas ambiente o ciclos de carga variables.

Desde el punto de vista del mantenimiento, la simplicidad del rotor reduce los modos de fallo potenciales. No existen barras de rotor que puedan fisurarse ni imanes que pierdan propiedades por desmagnetización. En la práctica, esto se traduce en una mayor fiabilidad a largo plazo y en intervalos de mantenimiento más previsibles.

La correcta selección del motor y del variador sigue siendo un factor clave. Es fundamental analizar el perfil de carga, el rango de velocidades y las condiciones de servicio para aprovechar plenamente las ventajas del SynRM. Cuando el sistema se diseña de forma conjunta, el resultado no es solo un motor más eficiente, sino una solución técnica optimizada para el proceso.

En conclusión, el motor síncrono de reluctancia IE5 no debe entenderse como una simple evolución del motor eléctrico, sino como un cambio de enfoque. Su combinación de eficiencia, robustez y compatibilidad con sistemas de control avanzados lo posiciona como una tecnología de referencia para la industria que busca reducir consumo energético sin comprometer fiabilidad ni rendimiento.

Artículo escrito por:
Ricard Monfà, Local Sales Manager, ABB Motion España