Resistores de Frenagem

Num acionamento a velocidade variável, de uma forma geral, temos a seguinte configuração:

O conversor é o responsável por fornecer as grandezas tensão, corrente e freqüência dentro de padrões desejados.
Através de sensores de entrada e de saída os valores de diversas medidas de velocidade, tensão, conjugado etc são enviados ao módulo de controle que gerará os sinais necessários a serem remetidos ao conversor que manterá o motor alimentado com os parâmetros ajustados ao seu bom funcionamento.

Num processo de conversão eletromecânica de energia existem quatro formas de energia a serem consideradas:

- energia elétrica recebida (ou fornecida) pelo conversor eletromecânico;
- energia mecânica restituída (ou absorvida);
- energia térmica resultante das perdas (calor);
- energia magnética armazenada no campo de acoplamento.

Verificando com mais rigor, podemos ver que a energia térmica representa perdas de diferentes naturezas:

- Perdas por efeito joule resultantes do sistema elétrico do conversor;
- Perdas mecânicas, em razão dos atritos nos sistemas mecânicos;
- Perdas por histerese e correntes de Foucault associadas ao campo magnético.

A energia em jogo terá, em algum momento, que ser absorvida por outra parte do sistema pois, a máquina terá que parar ou ter sua energia cinética diminuída.
Essa dissipação de energia, via de regra, é feita através de resistores que irão transformar a energia de movimento a ser contida em energia térmica que irá ser dissipada no ambiente onde se encontra o resistor.

Dentre os diversos métodos de frenagem elétrica que encontramos nos acionamentos elétricos podemos destacar:

- Frenagem elétrica de motores assíncronos
É feita através de sistemas eletromecânicos ou gerando um conjugado que se opõe à rotação do motor.

- Frenagem por Contra-Corrente
Este tipo de frenagem é obtido pela inversão do sentido da corrente circulante no motor, o que caracteriza o surgimento de correntes elevadas.

- Frenagem Reostática
Neste tipo de frenagem o induzido ou armadura (rotor) do motor é desligado e conectado a uma resistência de carga. Nessa situação a máquina funciona como gerador, utilizando a energia cinética armazenada no conjunto mecânico.

- Frenagem Regenerativa
Quando a máquina, que esta inicialmente funcionando como motor, passa a ser acionada pela carga a uma velocidade superior à do funcionamento, a força eletromotriz torna-se maior que a tensão de alimentação. Nesse caso, a corrente de armadura muda de sentido e a máquina passa a operar como gerador, podendo a energia resultante ser armazenada ou devolvida à rede.

Os principais itens a serem considerados no dimensionamento do resistor de frenagem são:

- Valor ôhmico
- Potência wattada
- Ciclo de trabalho (%ED)

Motores elétricos controlados por inversores podem, em certos casos, funcionar como geradores devolvendo energia à rede elétrica.

Se o motor for parado ou tiver que reduzir sua velocidade, liga-se ao inversor um resistor com valor ôhmico previamente calculado e potência definida de tal forma que ele possa absorver a energia do movimento e convertê-la em calor que será dissipado no ambiente.

A potência calculada para o resistor proporcionar a frenagem do motor, à rotação e carga nominais, deve ser igual à potência do motor.

Mas,como a frenagem se processa em tempo curto(poucos segundos) a potência do resistor pode ser menor que a potência do motor, podendo o resistor sofrer uma sobrecarga, consentida, por um curto intervalo de tempo e, proporcionando a frenagem desejada.

Devemos sempre verificar as especificações e orientação do fabricante do inversor.

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