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Como funciona o inversor de frequência.




Como funciona o inversor de frequência.

De maneira genérica, inversor de frequência é um dispositivo eletrônico capaz de variar a velocidade de giro de um motor de indução trifásico. É um dispositivo que transforma corrente elétrica alternada fixa (corrente e tensão) em corrente elétrica CA variável controlando a potência consumida pela carga através da variação da frequência entregue pela rede. Este dispositivo possui este nome pela maneira que ele faz esta variação de giro do motor trifásico.


Motores de indução trifásicos são altamente empregados por terem alta eficiência, baixo custo, robustez e também pela configuração de nossos sistema distribuição de energia, que é feita em corrente alternada (CA). Por estas características o motor trifásico é ideal em quase todo tipo de operação, largamente encontrado na indústria.


No que se diz respeito à velocidade, este motor possui velocidade constante, variando em função de cargas a ele acopladas e na utilização de um inversor de frequência. Seu principio de funcionamento é baseado no campo magnético girante, que surge quando um sistema de alimentação de corrente alternada é aplicada em polos defasados entre si 120º. Desta forma surge o campo magnético, através deste defasamento.


A velocidade de rotação do motor trifásico está ligada a velocidade proporcionada pelo campo magnético girante, está velocidade é chamada de velocidade síncrona, em função do número de polos do motor (característica construtiva) e em função da frequência da rede a qual está ligado. Portanto concluímos que a velocidade do motor elétrico trifásico é diretamente proporcional à frequência da rede. Matematicamente: Velocidade síncrona (Ns) em RPM é o produto de 120 vezes a frequência em Hz (f), dividido pelo número de polos do motor (p).


A utilização do inversor de frequência proporciona flexibilidade de velocidade com segurança e precisão. É possível, por exemplo, controlar a velocidade do motor sem grandes perdas de torque, aceleração suave através de programação, frenagem direta no motor, sem necessidade de freios mecânicos, além de diversas formas de programação de velocidade de acordo com a necessidade da ocasião. Outras vantagens da utilização do inversor de frequência são:


Substituição de variadores mecânicos e eletromagnéticos;
Automatização, segurança e flexibilidade em processos industriais;
Instalação simples;
Diminuição de choques mecânicos na partida do motor;
Precisão e processos;
Menos intervenção humana;


Além destas vantagens, o inversor de frequência possui ótimo custo-benefício, pois proporcionam economia de energia elétrica, maior durabilidade de engrenagens, polias e outros componentes mecânicos.


Rampas de aceleração

O inversor de frequência é muito empregado neste tipo de função, sendo uma das suas maiores ventagens. Quando um motor é energizado, na maioria das vezes, ele parte da inércia para sua capacidade máxima em poucos segundos. Isso é prejudicial aos componentes do motor, pois essa partida brusca pode causar desgaste das correias, engrenagens, entre danos em outras peças.

A rampa de aceleração é usada para resolver esse problema. Ao configurar um inversor de frequência para atuar como rampa de aceleração ele consegue determinar o tempo o qual o motor vai sair da inércia e alcançar sua capacidade máxima.

Esse tipo de configuração aumenta a vida útil do motor e de seus componentes, além de diminuir os custos com manutenção e reposição de peças. Da mesma forma que existem rampas de aceleração, existem as rampas de desaceleração, que consistem na parada suave do motor, com o objetivo de evitar frenagens bruscas.


Configuras as rampas de aceleração em inversores é muito simples. Por padrão, os inversores saem da fabrica com a rampa de aceleração configurada para 5 segundos, mas é possível ajustar este valor de 0,1 segundo até 245 segundos.



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Somos especialistas em reparar Inversores de Frequência, Chaves de Partida, CLP e Servo-Conversores Multimarcas.

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Soft-Starter SSW05.




Soft-Starter SSW05.

Soft-Starter WEG são chaves de partida estática, destinadas à aceleração, desaceleração e proteção de motores de indução trifásicos. O controle da tensão aplicada ao motor, mediante o ajuste do ângulo de disparo dos tiristores, permite obter partidas e paradas suaves.

Com o ajuste adequado das variáveis, o torque produzido é ajustado à necessidade da carga, garantindo, desta forma, que a corrente solicitada seja a mínima necessária para a partida.

A SSW05 é uma chave de partida estática com controle de duas fases do motor e by-pass incorporado. Destinada para acionamento de motores de 0,75 a 60cv.

Praticidade na Partida e Proteção de Motores

A soft-starter SSW05 é uma chave de partida estática, destinada à aceleração, desaceleração e proteção de motores. O controle da tensão aplicada ao motor, mediante o ajuste do ângulo de disparo dos tiristores, permite obter partidas e paradas suaves. Com o ajuste adequado das variáveis, o torque produzido é ajustado à necessidade da carga, garantindo que a corrente solicitada seja a mínima necessária para a partida.

Com controle DSP (Digital Signal Processor), a SSW05 é projetada para fornecer ótima performance na partida e parada de motores, com excelente relação custo-benefício. Nelas estão incorporadas todas as proteções para seu motor elétrico, além disso, são facilmente ajustáveis, simplificando as atividades de start-up e operações do dia a dia. Suas dimensões compactas contribuem para a otimização de espaços em painéis elétricos.

Aplicações

A soft-starter SSW05 é especialmente recomendada para aplicações em:

Bomba de vácuo a palheta
Bombas centrífugas
Calandras (partidas a vazio)
Compressores a parafuso (partindo em alívio)
Misturadores
Refinadores de celulose
Ventiladores axiais (baixa inércia - carga leve)

Principais Características

Correntes: 3 a 85 A
Tensão: 220 a 575 V
Controle com DSP
IHM remota (opcional)
Proteções do motor incorporadas
Comunicação serial RS-232 incorporada

Benefícios

Bypass incorporado
Controle com processador digital (DSP)
Elevado rendimento
Compacta
Aumenta a vida útil do motor e equipamentos mecânicos da máquina acionada, eliminando choques mecânicos
Facilidade de operação, ajuste e manutenção
Instalação elétrica simples
Operação em ambientes de até 55 °C
Redução acentuada dos esforços sobre os acoplamentos e dispositivos de transmissão (redutores, polias, engrenagens, correias, etc.) durante a partida


Interface de Operação Remota

É uma interface de operação para instalação em porta de painel ou console de máquina. Essa interface também incorpora a função copy, que permite copiar a parametrização de uma SSW05 Plus para outras, possibilitando rapidez, confiabilidade e ganho de tempo na programação em aplicações de fabricantes de máquinas.

Software de Programação Gratuito SuperDrive

Software de programação via computador PC, em ambiente Windows®, para parametrização, comando e monitoração das SSW05 Plus. Permite editar parâmetros on-line e editar arquivos de parâmetros off-line, armazenados no microcomputador.

É possível armazenar arquivos de parâmetros de todas as SSW05 Plus existentes na aplicação. O SuperDrive também incorpora funções para transferir o conjunto de parâmetros do microcomputador para a SSW05 Plus, e também da SSW05 Plus para o microcomputador. A comunicação entre a soft-starter e o microcomputador é feita via interface serial RS232.


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Tipos de inversores de frequência.




Tipos de inversores de frequência.

Em muitos procedimentos industriais, alguns equipamentos são indispensáveis para gerar mais otimização e confiabilidade em linhas de produção.

Por isso, é importante se atentar para o uso de cada tipo e também conhecer melhor como essas máquinas trabalham em prol de diversas atividades essenciais.

São muitos os segmentos dentro das fábricas e indústrias que contam diariamente com a eficiência do maquinário utilizado, de forma que estar por dentro desse universo é uma garantia de melhor desempenho e alta performance.

Um exemplo de aparelho extremamente indispensável em variados processos é o inversor de frequência, utilizado em acionamento de motores e outras demandas industriais para as quais sua aplicação é indicada.

O que é o inversor de frequência?

Basicamente, o inversor de frequencia siemens, também conhecido pela sigla VFD para a nomenclatura em inglês, tem como objetivo realizar a variação de frequência e também da tensão recebida pelo motor para que a velocidade e a potência consumidas possam ser devidamente controladas pelo operador do procedimento.

Além disso, esse aparelho é indicado para o acionamento de motores elétricos e pode ser chamado também de:

Drive ajustável de velocidade;
Drive de velocidade variável;
Drive de frequência ajustável;
Drive Corrente Alternada;
Microdrive;
Inversor variável.

Funcionamento

Um dispositivo de funcionamento eletrônico, o inversor, em outras palavras, varia a velocidade de giro do motor composto por um sistema de indução considerado trifásico.

Dessa forma, ele consegue transformar corrente elétrica alternada fixa em corrente elétrica CA variável.

Esse procedimento é possível graças ao controle da potência que alimenta a carga por meio da variação de frequência que a rede distribui.

Os chamados motores de indução trifásicos, muito recorrentes por suas vantagens com relação ao alto desempenho, robustez, baixo custo e configurações específicas, fazem parte de uma enorme variedade de procedimentos de produção e otimização industriais.

Sua velocidade é constante, podendo variar conforme as cargas integradas aos fornecimentos e também de acordo com a utilização do aparelho.

O princípio básico do funcionamento de um inversor de frequencia danfoss é o surgimento de um campo magnético assim que o sistema de alimentação de CA é aplicado em polos que estão desfasados entre si.

É esse defasamento o responsável pelo campo magnético.

O motor trifásico em questão funciona em uma velocidade proporcional ao campo magnético, que é também conhecida como velocidade síncrona graças à quantidade de polos do dispositivo e também à sua respectiva frequência de rede.

As mudanças de frequência são proporcionadas pelos seus contatos de saída, o que permite que, mesmo havendo muitos tipos de inversores de frequencia conforme sua aplicação industrial, todos os modelos possuam como finalidade básica a alta eficiência na variação de rotação do motor.

Além disso, é possível alternar de forma segura, simples e confiável a velocidade em que o motor vai operar, já que a velocidade síncrona do campo elétrico onde o trabalho será feito é determinada pela frequência que a rede oferece.

Assim, a frequência na entrada do motor é alterada pelo inversor. Se ela for maior, a velocidade também será, e da mesma forma acontece com ambos se houver redução de velocidade.

Vantagens

É possível obter uma série de benefícios ao escolher um produto de qualidade no inversor de frequencia siemens catalogo, que oferece uma série de modelos e tipos para que todas as demandas industriais sejam atendidas de forma plena e eficaz por esses aparelhos tão importantes.

Dentre esses benefícios estão a possibilidade de, sem perdas de toque consideráveis, controlar a velocidade do motor, a aceleração suave por meio da programação e a frenagem direta do motor que haja a necessidade de utilizar os freios mecânicos.

Outras vantagens muito importantes são:

Segurança, automatização e mais flexibilidade;
Substituição de variadores (eletromagnéticos e mecânicos);
Diminuição de choques mecânicos na partida do motor;
Processos mais precisos e confiáveis;
Instalação fácil, rápida e prática;
Menor necessidade de intervenções humanas.

Tudo isso sem falar na ótima relação custo-benefício que eles proporcionam, de modo que o inversor de frequencia preço pode variar conforme o desempenho obtido, as características de cada produto, os modelos, as fornecedoras, etc.

Por isso, é muito importante fazer uma avaliação precisa sobre as demandas industriais existentes em cada operação, garantindo o uso de inversores de qualidade e preparados para lidar com o trabalho exigido sem prejudicar a produtividade ou causar riscos de danos e prejuízos.



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Hospital economiza com instalação de inversores.




Hospital economiza com instalação de inversores.

Motores de indução trifásicos passaram a ser supervisionados por 58 painéis de controle com inversores de frequência.

Quase 130 anos depois da inauguração, o centro assistencial privado mais importante da ilha que conta com grande variedade de especialidades médicas, mais de 700 médicos, cerca de 20 mil sócios e perto de mil funcionários – tinha um consumo de energia elétrica altíssimo e, por isso, foi feita uma auditoria externa, que concluiu ser possível gerar economia de energia de 11 mil kW hora/dia. As medidas para obter essa economia se concentraram em três focos importantes:

Substituição de lâmpadas fluorescentes por lâmpadas LED em aproximadamente 7 mil luminárias e no controle da iluminação.

Renovação do sistema de controle de mais de 140 aparelhos de ar condicionado e de seis chillers com capacidade total nominal de 4 mil toneladas de refrigeração, além da instalação de um novo Sistema de Gestão Predial.

Instalação de 58 painéis de controle com inversores de frequência, para controle dos motores de indução trifásicos que acionam as bombas de água e os ventiladores das torres de resfriamento do sistema de água refrigerada.

O projeto específico no sistema de ar condicionado contou com a aquisição de uma série de inversores de frequência para cada um dos 60 motores de indução convencionais trifásicos (de 208 e de 480 Volts), que fazem parte do sistema de água refrigerada do hospital.

Para o fornecimento e a instalação dos painéis de controle dotados de inversores de frequência, o hospital fez uma concorrência. Especializada em obras de engenharia mecânica, controles automáticos, sistemas de bombeamento de água e sistemas de tratamento de água para consumo humano e para águas residuais.

Implementação

A proposta consistiu da fabricação e instalação de 58 painéis de controle utilizando inversores de frequência PowerFlex 400.

Uma das principais razões que levou o hospital a escolher esta proposta foi o tipo de inversor de frequência sugerido, já que era preciso uma solução com qualidade industrial e outros concorrentes ofereciam somente qualidade comercial.


Alguns dos painéis estão localizados em ambientes com muito pó e umidade e quase todos estão bem próximos das tubulações de água gelada. Em caso de gotejamento por condensação na tubulação, os gabinetes oferecem um grau de proteção adicional em relação ao que oferecem os gabinetes convencionais do tipo NEMA 1.


Resultados

Os inversores de frequência CA PowerFlex 400 estão otimizados para o controle dos ventiladores e de bombas comerciais e industriais. Características incorporadas, tais como entrada de purga e regulador, proporcionam uma solução rentável para o controle da velocidade em uma ampla gama de aplicações com ventilador e bomba de torque variável.

Em relação aos benefícios tangíveis que a solução integrada trouxe, a direção do hospital afirma que, dos 11 mil kW hora/dia economizados no consumo de energia do hospital, os inversores PowerFlex 400 contribuem diretamente com uma redução média de 4210 kW hora/dia em operação automática. Com um custo médio de US$ 15,7 centavos por kW/hora nos últimos 14 meses, isso representa uma economia de cerca de US$ 241 mil por ano.

Em cada inversor PowerFlex 400, foi instalada uma placa de comunicação BACnet, com a qual cada um deles se integra ao novo Sistema de Gestão Predial, para monitorar continuamente os parâmetros de frequência, corrente e potência em kW, entre outros. Isso permite ver o comportamento de cada motor do sistema em tempo real e fornecer os dados necessários para a administração tomar decisões sobre a operação e a manutenção do sistema.

Para o usuário, uma das grandes vantagens que esse dispositivo possui tem a ver com a facilidade de programação que ele oferece. Sua tela de configuração simples permite selecionar os parâmetros de interesse que se deseja apresentar ao operador.

Desafio

Reduzir o consumo de energia elétrica do hospital por meio de uma série de modificações no sistema de ar condicionado.


Solução

Instalação de vários painéis de controle e de 58 inversores de frequência PowerFlex 400 para cada um dos motores de indução convencionais trifásicos do sistema de água refrigerada.

Resultados

Com a partida desse sistema, em conjunto com a implementação de outras medidas, foi possível obter economia de 11.000 kW por hora por dia, dos quais cerca de 38% são resultado direto da instalação desses inversores.



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