Automação não é Mecanização.

Automatizar um sistema não é mecanizar, isto mesmo, existe uma diferença muito grande entre automatizar e mecanizar um sistema ou processo produtivo, com certeza você deve estar se perguntando sobre o que é mecanizar um processo, eu também tive esta dúvida e descobri que muitas vezes que conversava com um profissional da área e/ou especialista, na verdade, não falávamos de automação e sim mecanização.

AUTOMAÇÃO vs MECANIZAÇÃO

Sabemos que quando assunto é reduzir tempo na produção e otimizar processos que antes era realizados manualmente o primeiro pensamento que vem a nossa mente é: “Temos que colocar uma máquina para fazer isto” correto? Bom, entenda que o simples fato de substituir o trabalho manual ou mão de obra por máquinas não é automatizar. Devemos tomar muito cuidado quando nos referimos ao conceito de automação e não é por menos, muita gente ainda pensa que automação é reduzir empregos e não é nada disso.

Um exemplo

É simples criar uma esteira que transporte uma peça de um local para o outro e assim eu possa ganhar em tempo e eficiência no que diz o simples transporte desta peça, o difícil mesmo é conseguir fazer com que esta esteira seja capaz de ser sensível a esta peça, ou seja, possa detectá-la no momento em que esta sendo colocada sobre ela, que possa destinar através de seu peso qual o trajeto e/ou velocidade deverá assumir ao transportá-la e também em que momento a esteira deve parar ou diminuir sua velocidade para acompanhar a produção desta peça.

Entenda que a mecanização é simplesmente trocar a ação do homem por máquina e automação é criar um sistema inteligente onde máquinas e homens possam trabalhar em conjunto visando um melhor desempenho garantindo melhor qualidade ao processo, ao trabalhador e também e não menos importante o cliente final.

Automação

A automação depende de um sistema flexível e onde quanto mais flexível teremos maior interação da automação tornando-a mais inteligente e eficiente, depende também de dispositivos elétricos, eletrônicos, mecânicos. pneumáticos, etc., que se responsabilizaram pelo desempenho do processo identificando peças, garantido continuidade do processo, realizando acionamentos e interagindo com softwares. Bom, eu poderiamos ficar mencionando diversos exemplos aqui, mas nosso intuito não é esse.

Logo, se tivermos um sistema mecanizado e atribuirmos a este sistemas de controle e inteligência teremos a automação.

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Como Funciona a Linguagem LADDER.

Neste artigo vou explicar como funciona a linguagem Ladder, lhe apresentando um exemplo prático primeiramente. Ao final, você vai entender através de um exemplo prático como funciona a linguagem Ladder e como ela se adapta aos grandes fabricantes de CLPs. Então vamos ao nosso primeiro exemplo:

Um frigorífico de abate de aves tinha um problema intermitente no final da linha de embalagem. As embalagens de miúdos (asa, coxa, pés) passava pelo detector de metais antes de serem encaixotadas. Caso o detector verificasse presença de algum metal na embalagem, ele enviava um sinal que  acionava uma solenóide que por sua vez ativava um pistão pneumático a fim de expulsar a embalagem da linha para o devido tratamento. Veja este exemplo na figura abaixo:

No entanto, ocorreu um problema onde mesmo que algumas embalagens acusassem metal ao passar pelo detector, elas passavam normalmente pela esteira sem haver a expulsão. Após algumas investigações foi detectado que a duração do pulso que detectava o metal era de ¾ de segundos. O CLP, que faz o reconhecimento deste sinal, controla várias estações e possui um programa muito extenso. E vasculhando o status do CLP, foi possível identificar que o tempo de varredura do CLP está ligeiramente inferior a 1 segundo. Então seria muito provável que o pulso enviado pelo detector não estava sendo detectado pelo CLP. O pulso do detector poderia ser anulado no inicio do tempo de varredura do CLP, fazendo com que a lógica não reconhecesse o mesmo e para ele tudo estava normal.

A solução: O técnico examinou o programa em linguagem Ladder e verificou que a entrada onde chegava o pulso do detector era atualizada a cada 1/2 segundo. Caso a entrada do detector estivesse atuada, uma bobina interna ficava ligada por pelo menos 1,5 segundos. O programa foi então revisado de forma a aumentar o tempo de pulso do detector e armazenar o sinal na memoria de forma a acionar a solenoide e consequentemente acionar o cilindro para expulsar a embalagem com metal.

O problema relatado acima é típico de um técnico que trabalha com automação industrial. Para que você seja capaz de resolver o mesmo, você deverá compreender a linguagem Ladder, que é a linguagem de programação mais utilizada nos CLPs de mercado e que se baseia em diagramas de circuitos eletromecânicos combinados em um esquema de comando. Vou explicar para você como isso funciona com exemplos a seguir detalhando contatos, bobinas e blocos lógicos.

A linguagem Ladder foi a primeira linguagem de programação desenvolvida para os CLPs e, como a criação destes foi uma necessidade de substituição do controle de sistemas com reles lógicos, nada mais natural que a linguagem Ladder fosse similar aos diagramas utilizados para documentar a lógica por relês. Utilizando esta abordagem, os engenheiros e técnicos responsáveis pela programação dos CLPs não precisariam de treinamentos extensos para entender ou desenvolver um programa. Desta forma, a linguagem Ladder se baseia em interruptores simples que se conectam em linhas com bobinas de maneira a compor circuitos lógicos. Assim, cada interruptor (entrada) recebe uma identificação (tag) assim como as bobinas (saídas). Também é possível utilizar memórias internas, temporizadores, comparadores e blocos lógicos. Veremos todos estes elementos a seguir.

Exemplo 1: Circuito OR (OU). Duas chaves identificadas como A e B são conectadas em paralelo de forma a controlar uma lâmpada conforme Figura 2.  Devemos implementar esta função em linguagem Ladder no CLP onde as 2 chaves deverão ser entradas individuais.

Figura 2 – Circuito com chaveamento paralelo (a) e tabela verdade (b)

Solução: A ação do circuito proposto pode ser descrita como: “A lâmpada acende quando a chave A está acionada (fechada) ou a chave B está acionada (fechada). Todas as possíveis combinações das duas chaves e o acionamento da lâmpada pode ser visualizado na tabela da Figura 2(b). Abaixo podemos ver como seria este circuito e sua representação lógica:

Figura 3 – Representação do circuito com reles (a), diagrama com reles em logica Ladder (b) elinguagem Ladder implementada em CLP (c) para a lógica OU

Na Figura 3 (a), você pode verificar que os os reles AR, BR e LR possuem contatos normalmente abertos. As chaves A e B são as entradas do circuito e quando A ou B estão fechadas, a bobina do rele correspondente AR ou BR é energizada, fechando o contato e fornecendo energia para a bobina do rele LR que quando energizado fecha contato fornecendo energia para a lâmpada. Veja que tanto A quanto B, quando fechadas, energizam a lâmpada mostrando de fato a lógica OU. A lâmpada por sua vez é acionada pela bobina do rele LR dando a característica de isolação entre as saídas e entradas, permitindo assim que as entradas A ou B possam ser utilizadas várias vezes na lógica.

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IHM  - Aplicação Com CLP em Projetos de Automação.

Você sabe muito bem que não existe outra maneira de falarmos de automação se não citarmos dois componentes e três letras cada: IHM e CLP. Pois bem, nesse artigo vamos unir esses dois famosos componentes em uma única matéria e dessa forma assim como nos projetos de automação colocar os dois para trabalhar e interagir juntos.

O que é IHM?

Vamos começar pela  IHM ou melhor,  Interface  Homem  Máquina, pois bem, esse componente utilizado em larga nas indústrias e pouco a pouco nas automações industriais nada mais é do que uma tela que pode ser  touch  ou não mais que vai possibilitar qualquer ser humano interagir com as funções e tarefas das máquinas.

Entendendo o conceito do que é uma IHM e pararmos para analisar, esse aparelho está presente em nossa vida em muitos momentos e nem nos damos conta, quer ver só.

Você está na frente do seu computador terminando aquele relatório, ou mesmo lendo esse artigo e deseja imprimi-lo, você certamente entrará na função imprimir e terá ali um botão imprimir e com um passe de mágica o documento será liberado pela sua impressora.

Pois bem, sua tela do computador nada mais é do que uma IHM, pois nela é apresentado ícones com ações e que sem eles você teria que fazer uma impressão por meio de programação diretamente no seu sistema operacional.

Portanto uma IHM está presente em muitos momentos e ações da sua vida sem ser nas máquinas e linhas de automação da empresa onde trabalha. No seu dia a dia vai encontrar uma IHM nos caixas eletrônicos, no seu celular, no microondas, na TV. Resumindo essa tecnologia, toda e qualquer tela que te mostre janelas, ícones, informações fáceis de ser compreendidas e executas, essas telas são as nossas IHM.

Mas o que é e Para que Serve  um CLP?

Controlador  Lógico  Programável,  CLP, é basicamente um computador que executa funções previamente programadas e salvas em sua memória, porém esse computador possui funções diferentes dos utilizados comumente para acessar internet, imprimir documentos e etc.

O serviço do CLP no mundo da automação consiste basicamente em dar um cérebro para um corpo mecânico e dali então dar vida para aquela máquina, dessa forma através da programação criada por um profissional da área o sistema irá executar todas as tarefas projetadas e inseridas na sua programação, fazendo assim com que o CLP tenha diversas aplicações porém sempre com o mesmo objetivo Comunicação Entre a IHM e CLP Pois bem, como já sabemos o que cada um dos equipamentos tem como funcionalidade podemos então entender como o CLP e a IHM podem trabalhar em conjunto. Sabendo que o CLP será o responsável por transmitir as informações até o local a ser comandado, ou seja, para melhor ilustrar, vamos lembrar da automação residencial, vamos fazer uma programação para controle de abertura da cortina da sala de estar, dessa forma uma programação especifica para essa tarefa e processo será projetada e inserida na memória do CLP e toda vez que você apertar determinado botão o CLP irá “rodar” a programação especifica para aquela ação.

Dessa forma, para que as atividades sejam  mais dinâmicas e a interação mais abrangente, você pode instalar uma  IHM junto com seu  CLP , então ao invés de ir até certo ponto e dar o comando da cortina que nesse caso terá diversas opções de abertura, você simplesmente de um único ponto poderá dar o comando com a intensidade de abertura da cortina e também é possível  graficamente visualizar todos pontos de comandados da sua casa e qual status de cada um, visualizar as imagens das câmeras de segurança e outras funções que forem atribuídas para cada ocasião.

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O QUE É O CLP?

Você já sabe que não existe possibilidade de falar de automação se não iniciarmos a conversa com três letras, são elas: CLP, neste artigo iremos tratar da ferramenta mais utilizada no processo de Automação Industrial e que vem ganhando força também na Automação residencial, o chamado CLP. O Controlador Lógico Programável é sem dúvidas a inteligência no processo de automatização de máquinas e/ou ambientes, isto mesmo, o responsável pela inteligência. Assim, para iniciar, vamos entender em linhas gerais o que ele é e para o que ele serve.

O QUE É ?

O Controlador Lógico Programável ou CLP é um computador que executa funções específicas através de um programa criado por um ser humano. Podemos dizer que é um computador com competências diferentes daquelas de um computador comum que utilizamos no dia a dia, o qual serve para acessar a internet, fazer impressões, gravar vídeos etc.

PARA QUE SERVE?

Ao gerenciar processos de forma automatizada, precisamos de um equipamento para controlar o nosso sistema mecânico. Em outras palavras, para que o sistema mecânico fique inteligente, precisamos de um “cérebro”, o qual conterá as informações necessárias para que o sistema “saiba” o que está fazendo.

Mas como assim?

Bem, podemos citar como exemplo uma mesa elevatória de uma linha de produção de uma montadora, que tem por função elevar os carros de um andar ao outro da fábrica. Seu sistema mecânico consistirá basicamente nos movimentos necessários para subir e descer. Mas como a mesa vai “saber” quando há um carro em cima dela? Como ela irá saber qual a hora de parar de subir? E se der a louca nela e ela continuar se elevando até estourar seus cabos?

Pois é… Para que isso não aconteça, precisamos de equipamentos de programação que contenham as informações corretas sobre a posição em que a mesa deve estar, se é hora de subir, se é hora de descer, se o carro já está em cima dela, se o carro já foi transferido para a próxima etapa etc. Portanto, de modo geral, o CLP é um desses equipamentos que são utilizados para armazenar essas informações, fazendo o papel de “cérebro” do sistema.

Como foi dito, o CLP não é o único equipamento utilizado para esse fim, mas sendo um dos mais conhecidos e utilizados, decidimos começar por ele. Aos poucos iremos incluir artigos sobre outros equipamentos de automação.

CLP X PLC

 

É possível que você se depare por aí com essas duas siglas e, assim como muitas pessoas, pode acabar pensando que CLP e PLC se tratam de dois equipamentos diferentes.

Para evitar confusões, basta saber que não. Ambos se tratam do mesmo equipamento, sendo a primeira sigla correspondente ao nome do equipamento em português e a segunda em inglês, conforme segue:

·         CLP      = Controlador Lógico Programável

·         PLC      = Programmable Logic Controller

 

HISTÓRIA DO CLP

Agora que você já sabe qual a função do CLP, iremos entender de onde ele veio. O Controlador Lógico Programável foi primeiramente utilizado na empresa General Motors na década de 60, devido à sua necessidade de alterar processos de forma rápida e com menor custo.

O que isso significa?

Processos dentro de uma indústria são as etapas pelas quais os produtos passam. Devido à constante necessidade de maior eficiência, produtividade e competitividade, torna-se necessário fazer alterações nesses processos de modo a modernizá-los e isso pode envolver reestruturas com relação a equipamentos, reprogramação de informações etc.

Anteriormente os processos eram controlados por comandos elétricos, os quais ocupavam um grande espaço físico. Caso houvesse a necessidade de realizar alguma alteração objetivando melhorias, ou mesmo a necessidade de reparos, seria necessário desmontar muitos painéis de comandos elétricos, fator que envolveria um grande número de pessoas, além de uma considerável perda de tempo. E, como sabemos, tempo é dinheiro, certo?

Com isso, em 1968, a Divisão Hydramatic da GM determinou os critérios para o projeto do CLP e o primeiro dispositivo criado para atender a essas especificações foi desenvolvido pela Gould Modicom, em 1969.

Assim, com a utilização do CLP, basta um computador e uma pessoa para manipular o programa de forma simples, o que tornou possível simplificar a alteração dos processos, reduzindo tempo, mão-de-obra e obtendo, consequentemente, lucros significativos.

Obviamente, com a evolução da tecnologia, houve grandes avanços e constantes aperfeiçoamentos das funções do CLP desde sua criação ao que ele é nos dias de hoje.

Seu uso também vem se expandindo. Apesar de ser dedicado normalmente às indústrias, o CLP vem também ganhando espaço na utilização em residências. Essa abordagem é chamada especificamente de Automação Residencial, mas isso já é assunto para outro post.

Agora que você já tem uma visão geral sobre o que é, para o que serve e de onde surgiu o CLP, fique no aguardo dos próximos artigos, nos quais iremos tratar mais especificamente sobre suas funções.

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Tipos de Indústria

A atividade industrial é o componente do setor secundário da economia e pode ser classificada em diferentes tipos conforme o critério adotado.

A atividade industrial desenvolveu-se a partir do século XVIII, com a revolução industrial iniciada na Europa. Com o tempo, o desenvolvimento dessa prática econômica transformou-se em necessidade básica e também em símbolo de desenvolvimento em todos os países, que buscam, de todas as formas, dinamizar sua produção fabril. Para melhor entender como funcionam e se estruturam as indústrias, podemos classifica-las em diferentes tipos, com base na função, na tecnologia empregada, na aplicação de recursos ou nos bens produzidos.

Indústrias conforme a função:

Indústrias germinativas: são aquelas que geram o aparecimento outras indústrias, principalmente por necessitar dos materiais fornecidos. O principal exemplo é a petroquímica.

Indústrias de ponta: são indústrias de elevado padrão tecnológico e que dominam a atividade industrial de uma determinada localidade, a exemplo dos setores automobilístico e aeroespacial.

Indústrias conforme a tecnologia:

Indústrias tradicionais: desenvolve-se com pouca tecnologia e sistemas obsoletos ou antigos de produção. Muitas vezes estrutura-se a partir de núcleos familiares.

Indústrias dinâmicas: são aquelas que empregam um material tecnológico mais avançado e operam em larga escala. Utilizam-se de muito capital de investimentos, mas costumam empregar pouca força de trabalho e, eventualmente, geram desempregos estruturais, em função da substituição de trabalhadores por maquinários.

Indústrias conforme os recursos aplicados:

Indústrias capital-intensivas: são aquelas que empregam uma maior quantidade de investimentos em capital de giro e também em equipamentos.

Indústrias trabalho-intensivas: são as que priorizam seus investimentos na força de trabalho.

Indústrias conforme os bens produzidos

Essa é a classificação oficial utilizada pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) e predomina nas análises econômicas a respeito da produção brasileira.

Indústrias de bens intermediários: são indústrias que fabricam produtos que não são mercadorias finais, mas que são utilizados como matéria-prima para outras fábricas. São também chamadas de indústrias pesadas. Esse setor abrange a siderurgia, a petroquímica e a produção de outros materiais, como a celulose, o concreto, entre muitos outros.

Indústrias de bens de capital: são indústrias que produzem equipamentos para outras indústrias, como instrumentos de trabalho, maquinários simples e avançados, além da própria infraestrutura física das empresas em geral.

Indústrias de bens de consumo: também chamadas de indústrias leves, são aquelas que transformam matérias primas em mercadorias para o consumidor em geral. São divididas em indústrias de bens duráveis (eletroeletrônicos, móveis, veículos, etc.), semiduráveis (roupas, acessórios, etc.) e não-duráveis (alimentos, bebidas, remédios e outros).

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O que faz o Inversor de Frequência e como Especificar?

O inversor de frequência variável (conhecido como VFD em inglês) é um tipo de controlador que tem a função de acionar um motor elétrico e ao mesmo tempo variar a freqüência e a tensão que é fornecida ao motor com o objetivo de controlar a sua velocidade e potência consumida. Outros nomes para um VFD que podemos encontrar no mercado são: drive de velocidade variável, drive ajustável da velocidade, drive de frequência ajustável, drive CA (corrente alternada), microdrive ou simplesmente inversor.

Quando falamos de motores elétricos de indução ou corrente alternada, a frequência (medida em Hertz) está diretamente relacionada às Rotações Por Minuto (RPMs) de um motor. Em outras palavras, quanto maior a freqüência, mais ráPIDo os RPMs ou maior a velocidade de rotação do motor. Como sabemos, no Brasil, as concessionárias de energia elétrica fornecem energia alternada com uma frequência de 60Hz e por outro lado, a maior parte dos motores elétricos encontrados nas indústrias e que consomem esta energia possuem rotação nominal de 3600 RPM. No entanto, se uma aplicação qualquer não requerer um motor elétrico funcionando na velocidade cheia de 3600 RPM, o que é muito comum, você tem três alternativas: ou utilizar um redutor mecânico ou utilizar o inversor de frequência, ou utilizar ambos. No caso de utilizarmos o inversor de frequência, ele poderá ser configurado para gerar uma rampa de descida, reduzindo a freqüência e a tensão para que o motor opere conforme os requisitos da carga (velocidade e tensão desejada).

Uma característica importante do inversor é que à medida que os requisitos de velocidade do motor em uma determinada aplicação mudam, o inversor de frequência pode simplesmente subir ou descer a velocidade do motor a fim de atender as novas exigências de operação, o que não seria possível utilizando apenas um redutor mecânico.

1 – Como um Inversor de Frequência Variável Funciona?

O primeiro estágio de um inversor de frequência é o conversor. Um conversor trifásico é composto de seis diodos, que por analogia a um sistema hidráulico, são semelhantes às válvulas de retenção utilizadas em encanamentos. Assim, eles permitem que a corrente flua em apenas uma direção que é exatamente a direção mostrada pela seta no símbolo de diodo. Por exemplo, sempre que a tensão da fase A (tensão é semelhante à pressão em sistemas de encanamento) é mais positiva do que as tensões da fase B ou C, então esse diodo se abrirá e permitirá que a corrente flua.

Por outro lado, quando a fase B se tornar mais positiva do que a fase A, então é o diodo da fase B que será aberto e o diodo de fase A fechado. O mesmo é verdadeiro para C e também para os 3 diodos no lado negativo do barramento. Assim, obtemos seis “pulsos” de correntes à medida que cada diodo abre e fecha. Isso é chamado de “retificador ou conversor de seis pulsos”, que é a configuração padrão para as atuais unidades de freqüência variável.

Figura 1 – Conversor de 6 Pulsos que compõe um inversor de frequência

Agora, vamos supor que o conversor está operando em um sistema de alimentação de 480V. Pela teoria de circuitos elétricos, a classificação de 480V é com relação a “RMS” ou raiz média quadrada sendo que o pico de tensão em um sistema de 480V é de 679V. Sendo assim, o barramento DC do conversor tem uma tensão DC com uma ondulação AC sendo que a tensão varia entre aproximadamente 580V e 680V.

Figura 2 – Barramento DC de um inversor de frequência

Podemos nos livrar da ondulação CA no barramento DC adicionando um capacitor conforme Figura 2. Um capacitor opera de forma semelhante a um reservatório ou acumulador em um sistema de encanamento. Este capacitor absorve a ondulação de corrente alternada e fornece uma tensão contínua DC com uma pequena ondulação CA no barramento DC que tipicamente é menor do que 3 Volts. Assim, a tensão no barramento DC torna-se “aproximadamente” 650VDC contínua. É claro que isto é na teoria e que a tensão real dependerá do nível de tensão da linha de alimentação AC, do nível de desequilíbrio de tensão no sistema de potência, da carga do motor, da impedância do sistema de alimentação e de quaisquer reatores ou filtros harmônicos que houver no conversor.

Parte inferior do formulário

O conversor de ponte a diodo que converte AC para DC muitas vezes é apenas referido como um conversor. Por outro lado, o conversor que faz o contrário, ou seja, que converte o DC de volta em AC é também um conversor. Sendo assim, para distingui-lo do conversor a diodo, ele geralmente é referido como um “inversor”. Justamente por este motivo, tornou-se comum na indústria referir-se a qualquer conversor DC-AC como um inversor.

Figura 3 – Circuito de um inversor de frequência

Analisando a Figura 3 acima, temos o seguinte: quando fechamos um dos interruptores superiores no inversor (lado direito da Figura 3), essa fase do motor é conectada ao barramento CC positivo e a tensão nessa fase torna-se positiva. Por outro lado, quando fechamos um dos comutadores inferiores no inversor, essa fase é conectada ao barramento DC negativo e torna-se negativa. Assim, podemos fazer qualquer fase no motor tornar-se positiva ou negativa da maneira que desejarmos e gerar qualquer freqüência que depende somente da velocidade da abertura e fechamento dos interruptores. Resumindo, podemos fazer qualquer fase ser positiva, negativa ou zero conforme é possível visualizar na Figura 4.

Figura 4 – Chaveamento por fase

Observe que no caso do chaveamento alternado dos interruptores, a saída do inversor de frequência é uma forma de onda “retangular” pois ele não produz uma saída senoidal. Esta forma de onda retangular não seria uma boa escolha para um sistema de distribuição de uso geral, mas pode ser perfeitamente adequado para um motor. No entanto, se quisermos reduzir a freqüência do motor para 30 Hz, podemos mudar o comando de chaveamento dos interruptores (que vamos chamar a partir de agora de transistores de saída) do inversor para que eles operem mais lentamente. Na teoria, se reduzimos a freqüência para 30Hz, então devemos também reduzir a tensão para 240V a fim de manter a relação V/Hz.

Assim surge a seguinte pergunta: Como reduzir a tensão se a única tensão que temos é a de 650Vdc? Isso é possível aplicando-se a técnica chamada de Modulação de Largura de Pulso ou PWM. Imagine que poderíamos controlar a pressão em uma linha de água abrindo e fechando a torneira a uma velocidade alta. Enquanto isso não seria prático para sistemas de encanamento, ele funciona muito bem para um inversor de frequência. Veja a animação abaixo:

Na imagem acima, observe que se colocarmos um pulso metade do tempo ligado e a outra metade de tempo desligado, teremos uma tensão média na saída equivalente à metade da entrada. Assim, se tivermos 480V na entrada, a saída será 240V. Veja que pulsando os comandos, podemos atingir qualquer tensão média na saída do inversor de frequência.

Agora observe que à medida que o pulso varia a sua largura, a tensão no diodo também varia. Se o pulso fica mais tempo ligado do que desligado, a tensão e a carga no LED aumenta e ela diminuirá caso a largura do pulo ligado for menor do que a dele desligado. Se imaginarmos isto variando positivamente e negativamente, teremos exatamente o que o inversor de frequência faz. Veja a animação abaixo:

Se pegarmos o ciclo positivo da senoide e observarmos a partir do início, você verá que a largura do pulso vai aumentando à medida que chega ao pico (totalmente ligado). A partir daí ele vai diminuindo até se desligar (momento que atinge o valor 0). A energia liberada consequentemente vai seguindo esta regra e no final temos uma senoide (linha vermelha). Quanto maior a quantidade de pulsos, mais perfeita será esta senoide.

Figura 5 – Modulação PWM de um Inversor de Frequência

Veja as Imagens abaixo para entender as diferentes partes que compõem um inversor de frequência:

Figura 5 – Componentes de um Inversor de Frequência

2 – Por que devo Utilizar um Inversor de Frequência?

2.1 – Reduzir o Consumo de Energia e os Custos de Energia

Se você tem um sistema que não precisa ser executado em velocidade máxima, então você pode reduzir os custos de energia controlando o motor com uma unidade de freqüência variável, um dos benefícios do inversor de frequência. Ele permite que você combine a velocidade do equipamento motorizado com a exigência de carga e não há nenhum outro método de controle de motor elétrico AC que permite que você faça isso. Os sistemas de motor elétrico são responsáveis por mais de 65% do consumo de energia na indústria hoje e a otimização de sistemas de controle de motores através da instalação ou atualização para inversores de frequência pode reduzir o consumo de energia em sua instalação em até 70%. Além disso, a utilização de inversores melhora a qualidade do produto e reduz os custos de produção. Combinando incentivos fiscais de eficiência energética, descontos na conta de energia e retornos sobre o investimento nas instalações, a aplicação de inversores de frequência pode proporcionar um retorno em pouco menos de 6 meses.

2.2 – Aumente a Produção com um Controle de Processo Adequado

Ao operar seus motores com a velocidade mais adequada para sua aplicação, haverá menos erros e desgastes. Assim, os níveis de produção aumentarão, o que gera uma receita maior para sua empresa. Você ainda elimina sobrecarga em start-ups dos equipamentos permitindo alta performance e maior durabilidade dos equipamentos.

2.3 – Estenda a Vida Útil do Equipamento e Reduza a Manutenção

Seu equipamento vai durar mais tempo e terá menos tempo de inatividade devido à manutenção quando é controlado por um inversor de frequência que garante a velocidade de aplicação ideal do motor. Devido ao controle ótimo dos inversores de freqüência e tensão do motor, o inversor oferecerá melhor proteção para o seu motor com relação a sobrecargas elétricas, proteção de fase, subtensão, sobretensão, etc. Quando você inicia uma carga com um inversor você não estará submetendo o motor ou a carga acionada ao “pico instantâneo de energia” que ocorre no início da operação e poderá começar de forma suave, eliminando assim o desgaste de correias, engrenagens e rolamentos.

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