Aproveitando a principal vantagem da regulação flexível de velocidade de motores de frequência variável (VFM) e do mecanismo sinérgico da configuração de ímã permanente + frequência variável, os seguintes tipos de condições de trabalho são os "cenários de aplicação ideais" para motores de frequência variável. A sua adoção pode melhorar significativamente a eficiência, reduzir o consumo de energia e otimizar a experiência de controle operacional.
Em primeiro lugar estão as condições de trabalho com grandes flutuações de carga e que exigem regulação precisa da velocidade. Nesses cenários, os motores tradicionais de velocidade fixa só podem operar em plena carga ou desligados, o que tende a causar desperdício de energia ou não atender aos requisitos operacionais. Tomemos como exemplo as bombas de água e os ventiladores na produção industrial: a sua necessidade real de fluxo varia frequentemente com os processos de produção, e os motores de frequência variável podem corresponder com precisão à velocidade de rotação através de conversores de frequência, evitando o consumo ineficaz de energia da "operação com excesso de capacidade", assegurando ao mesmo tempo fluxo e pressão estáveis.
Outro caso é a operação do elevador: são necessários ajustes frequentes de velocidade durante todo o processo, desde o início da aceleração até a operação estável e desaceleração para parada. Os motores de frequência variável permitem uma regulação suave da velocidade, reduzem o impacto dos ciclos start-stop e melhoram o conforto de condução.
Em segundo lugar estão as condições de trabalho que exigem partida suave e corrente de partida reduzida. Quando os motores tradicionais são iniciados diretamente, sua corrente de partida é geralmente de 5 a 7 vezes a corrente nominal, o que causará flutuações de tensão na rede elétrica e até mesmo afetará a operação normal de outros equipamentos conectados à mesma rede. Em contraste, os motores de frequência variável podem obter partida suave através de conversores de frequência, com a corrente de partida controlada dentro de 1,5 vezes a corrente nominal. Esta característica torna-os particularmente adequados para equipamentos de alta potência e cenários com capacidade limitada da rede, pois pode proteger tanto a rede elétrica como o equipamento, ao mesmo tempo que prolonga a vida útil do motor.
Em terceiro lugar estão as condições de trabalho que necessitam de múltiplos níveis de velocidade e que substituem a regulação mecânica da velocidade. Alguns equipamentos dependem originalmente de dispositivos mecânicos, como caixas de engrenagens e válvulas de controle de velocidade para regulação de velocidade, que além de apresentarem estruturas complexas e altos custos de manutenção, também sofrem com alto desgaste mecânico. Os motores de frequência variável podem ajustar a velocidade de rotação diretamente através de sinais elétricos, sem componentes mecânicos adicionais. Por exemplo, no processamento de máquinas-ferramenta, diferentes processos (perfuração, fresagem, retificação) requerem diferentes velocidades de rotação; motores de frequência variável podem mudar de velocidade rapidamente com alta precisão de regulação, melhorando assim a qualidade do processamento. Nos sistemas centrais de ar condicionado, as necessidades de arrefecimento/aquecimento variam consoante as diferentes estações e períodos de tempo; os motores de frequência variável podem ajustar a velocidade do compressor sob demanda, o que é mais eficiente em termos energéticos do que o método tradicional de combinar motores de velocidade fixa com aceleração da válvula, reduzindo o consumo de energia em mais de 30%.
Por último, mas não menos importante, estão as condições de trabalho que priorizam a conservação de energia e envolvem operação contínua a longo prazo. Para equipamentos que precisam funcionar continuamente 24 horas por dia ou sob alta carga por longos períodos (como ventiladores de resfriamento em data centers, bombas de água no tratamento de esgoto e motores para correias transportadoras de minas), as vantagens de economia de energia dos motores de frequência variável serão continuamente ampliadas. Especialmente quando combinado com motores de ímã permanente para formar um sistema de "ímã permanente + frequência variável", ele pode não apenas se adaptar às mudanças de carga por meio da conversão de frequência, mas também alcançar uma operação de alta eficiência em todas as condições de trabalho em virtude das características de baixa perda dos motores de ímã permanente. A longo prazo, isto pode permitir poupanças substanciais em custos de electricidade, alinhando-se com os requisitos de poupança de energia no âmbito dos objectivos de “duplo carbono”.
Em resumo, sempre que as condições de trabalho envolvem qualquer um dos quatro requisitos – necessidade de velocidade de rotação ajustável, carga instável, proteção da rede durante a partida e busca de conservação de energia e redução de consumo – a adoção de motores de frequência variável (ou a combinação “ímã permanente + frequência variável”) é uma escolha melhor. Ele pode não apenas resolver os problemas práticos da operação, mas também melhorar a eficiência operacional geral do equipamento.