Los requisitos fundamentales de los ventiladores industriales son generar un par de velocidad media y baja de forma continua y estable, considerando la economía de operación y la facilidad de mantenimiento. La estructura y las características de los motores de CA asíncronos se ajustan perfectamente a estos requisitos. La lógica de la "configuración estándar" puede analizarse a partir de los siguientes cuatro aspectos.

En primer lugar, la alta confiabilidad que brinda su estructura simple satisface las necesidades de operación a largo plazo de los ventiladores. Los motores de CA asíncronos no requieren dispositivos de excitación de alta precisión ni anillos colectores como los motores síncronos, ni tampoco necesitan conmutadores ni escobillas, necesarios para los motores de CC. Su estructura principal solo consta de componentes básicos como estatores, rotores y bases de máquina. Esta estructura simplificada reduce considerablemente el número de puntos de falla. Los ventiladores industriales generalmente necesitan operar continuamente durante 24 horas, y el rotor de los motores asíncronos no tiene diseño de bobinado, lo que evita el riesgo de que se queme el bobinado. Los bobinados del estator también son menos propensos al envejecimiento del aislamiento debido a la tensión uniforme. Los datos muestran que el tiempo promedio de operación sin problemas de los motores de CA asíncronos en ventiladores industriales puede alcanzar más de 8,000 horas, lo que es 1.5 veces mayor que el de los motores síncronos, reduciendo efectivamente el impacto de la parada del ventilador en la producción industrial.

En segundo lugar, las características de velocidad se ajustan perfectamente a la curva de carga del ventilador, lo que resulta en una mejor eficiencia operativa. La carga de los ventiladores industriales es una típica "carga de par cuadrático", es decir, el par de carga es proporcional al cuadrado de la velocidad. El par de carga es pequeño durante el arranque y debe mantenerse estable durante el funcionamiento. Al arrancar un motor de CA asíncrono, la velocidad del rotor es inferior a la velocidad del campo magnético giratorio, lo que genera una cierta tasa de deslizamiento. Aunque la corriente de arranque es de 4 a 7 veces la corriente nominal, el par de arranque es suficiente para impulsar las aspas del ventilador y acelerar desde cero. Durante el funcionamiento normal, la tasa de deslizamiento se controla entre el 1 % y el 5 %, y la velocidad se mantiene estable a 1500 r/min o 3000 r/min (correspondiente a una fuente de alimentación de 50 Hz), lo que se ajusta en gran medida a las condiciones de trabajo nominales del ventilador. Por el contrario, los motores síncronos deben mantener una sincronización estricta entre la velocidad y la frecuencia de la fuente de alimentación. Si la carga del ventilador fluctúa, es fácil que se produzcan fallos de sincronismo. Los motores de CC necesitan ajustar la velocidad a través de dispositivos de control de velocidad, lo que aumenta el consumo de energía en escenarios de funcionamiento a velocidad constante.

En tercer lugar, las ventajas del control de costos y la adaptación a la red eléctrica son significativas, lo que reduce el umbral de aplicación. En términos de costo de adquisición, el costo de fabricación de los motores de CA asíncronos es más de un 30% menor que el de los motores síncronos de la misma potencia. Debido a la ausencia de un sistema de excitación, el consumo de material se reduce en aproximadamente un 20%. En términos de costo de operación, la CA trifásica de frecuencia industrial se usa ampliamente en el campo industrial. Los motores asíncronos pueden conectarse directamente a la red eléctrica para operar sin necesidad de configurar dispositivos de arranque de conversión de frecuencia (la carga de arranque del ventilador es baja y el impacto del arranque directo en la red eléctrica es controlable). Sin embargo, los motores síncronos deben estar equipados con fuentes de alimentación de excitación, y los motores de CC necesitan equipos de rectificación, lo que aumenta la inversión en el sistema. Además, el factor de potencia de los motores asíncronos puede ajustarse fácilmente mediante la compensación de condensadores, evitando el impacto en la calidad de la energía de la red eléctrica y mejorando aún más su economía.

Finalmente, la facilidad de mantenimiento satisface las necesidades prácticas de los entornos industriales. Los ventiladores industriales se instalan generalmente en lugares de difícil acceso, como rincones de talleres y azoteas, lo que dificulta su mantenimiento. Los motores de CA asíncronos no tienen componentes de fácil desgaste, como anillos colectores y escobillas. El mantenimiento diario solo requiere la limpieza regular del polvo de los devanados del estator y la inspección de la lubricación de los cojinetes, con un ciclo de mantenimiento de hasta seis meses. Por el contrario, el sistema de excitación de los motores síncronos requiere una calibración regular, y el conmutador de los motores de CC es propenso al desgaste por chispas, lo que requiere inspecciones mensuales de parada, lo que aumenta la carga de trabajo de mantenimiento y los costos de producción. Al mismo tiempo, el diagnóstico de fallas de los motores asíncronos es simple. El estado de funcionamiento se puede evaluar mediante amperímetros y sensores de vibración, y los electricistas comunes pueden completar las operaciones de mantenimiento después de una capacitación simple, lo que reduce la dependencia de personal profesional y técnico.

En resumen, los motores de CA asíncronos, con sus amplias ventajas de alta confiabilidad, adaptabilidad de carga, economía y mantenimiento conveniente, se adaptan con precisión a las necesidades operativas de los ventiladores industriales y se han convertido en la fuente de energía preferida para los equipos de ventilación en el campo industrial.