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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Benefícios das especificações de inversores de frequência #GrupoWeb

Benefícios das especificações de inversores de frequência #GrupoWeb

Os inversores ou conversores de frequência são dispositivos eletrônicos que transformam a frequência da rede em que estão conectados (normalmente 50Hz ou 60Hz), para outra frequência desejada (maior ou menor).

A grande vantagem do inversor é poder controlar a velocidade de motores elétricos. Ao comparar uma partida direta e um inversor de frequência, observamos diversos benefícios proporcionados pelo inversor. Entre eles, a redução do pico de corrente na partida do motor. Uma partida direta exige em torno de seis a sete vezes a corrente elétrica nominal do motor para partí-lo. Já o inversor limita a corrente de partida em aproximadamente 1,5 vezes a corrente elétrica nominal. Com isso, não é preciso sob-redimensionar cabos e transformadores, além de garantir economias financeiras.

Outra vantagem proporcionada pelo conversor de frequência é a possibilidade de partir motores suavemente. O fato de partir um motor abruptamente, como ocorre em partidas diretas, gera estresses mecânicos na máquina/sistema em que sistema está instalado, obrigando manutenções mecânicas nesse equipamento com menor intervalo de tempo. Como o conversor tem o controle total da aplicação, esse estresse mecânico deixa de existir, garantindo maior vida útil ao equipamento.

O inversor também pode ser um grande aliado para a economia de energia em motores elétricos. Aplicações de bombeamento, ventilação e compressão representam cerca de 80% dos motores elétricos em operação. É nessas aplicações que podemos reduzir a energia consumida, substituindo sistemas padrão, que utilizam partida direta e controle de vazão por meio de válvulas ou dampers por um acionamento com inversor de frequência.

Nesses sistemas, em que antes a energia era desperdiçada controlando a vazão por meio de estrangulamento e o motor rodando em plena velocidade, é possível substituir a partida direta pelo inversor e retirar a válvula de estrangulamento. Com isso, o controle da vazão é feito pela velocidade imposta pelo inversor, garantindo menor consumo de energia em momentos que tenham menor vazão. Dessa forma, é possível reduzir o consumo de energia em até 50% (de acordo com o perfil de consumo).

Pensando em contribuir com a eficiência energética do País, a Schneider Electric, especialista em gestão de energia, desenvolveu um software gratuito disponível pela internet, chamado ECO2.0 (também disponível para smartphones e tablets). Ele permite calcular o retorno do investimento em aplicações de bombas ou ventiladores que, atualmente, utilizam partida direta substituída por inversores de frequência.

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Lembrando que todas as informações contidas neste blog são apenas de caráter informativo. Procure sempre um profissional qualificado, sigas as normas e utilize os equipamentos de proteção adequados, evite acidentes!

Fonte: Blog Schneider 

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