quarta-feira, 27 de junho de 2012

Dimensionamento Básico – Inversor de Frequência

O conversor de freqüência, ou inversor de freqüência, é o equipamento eletrônico responsável por basicamente controlar a velocidade e o torque de um motor elétrico. Quando bem dimensionado, além de cumprir estas tarefas integralmente, pode proporcionar economia de energia e também regeneração. Para um correto dimensionamento básico do drive (conversor), devem ser levados em conta muitas informações, mas principalmente corrente do motor, carga e ambiente de trabalho.
No que diz respeito à corrente nominal do motor (A), nem sempre motores de mesma potência possuem a mesma corrente, isso pode variar devido à data de fabricação, polaridade entre outros. Em outras palavras, se o dimensionamento for baseado apenas na potência nominal do motor (Kw/cv e tensão de operação) o drive poderá não atender na aplicação a ser acionada. Quanto a carga do motor a ser acionado, é vital saber o nível de sobrecarga exigido pela aplicação. Uma carga pode ser quadrática, linear, constante ou inversa.

Para cada tipo de carga e aplicação, a inércia pode variar. A inércia é a tendência de uma massa permanecer em seu estado inicial, ou seja, um corpo que está parado continua parado até que alguma força seja aplicada sobre ele, neste caso, a inércia depende da massa X (forma construtiva). Em geral, utiliza-se 10% de sobrecarga para aplicações como bombas centrífugas, ventiladores, compressores e cargas com torque quadrático em geral. Para aplicações como sopradores, esteiras, ou seja, cargas com torque constante, utiliza-se normalmente 150% de sobrecarga. Para aplicações como moinhos, britadores, furlão, mionhos de bola, ou seja, cargas com torque inverso, deve-se sempre saber o nível de sobrecarga exato, pois este pode variar muito de aplicação para aplicação.

Existem alguns tipos de regulação para o controle de torque, baseado na carga e aplicação, que são Controle escalar - FCC e Controle Vetorial.

No controle escalar / FCC, o inversor de freqüência controla o torque e a rotação do motor, de acordo com uma relação entre a tensão de saída e a freqüência de saída.

Um sistema de compensação de escorregamento corrige a rotação do motor diante de variações de carga, mantendo-a constante. No controle Vetorial, o conversor decompõe a corrente do motor em duas parcelas (vetores) a primeira responsável pela geração do campo magnético rotativo e a segunda responsável pela geração de torque no rotor. O conversor passa a controlar estas duas parcelas separadamente, o que garante uma resposta dinâmica e um desempenho comparados a um acionamento CC.

Finalmente podemos falar de “derating”, ou seja, a redução de potência (corrente ou tensão) nominal do conversor, devido às condições do local de instalação ou forma de uso do equipamento. O derating possui alguns pontos relevantes, que são a temperatura ambiente, altitude do local de instalação em relação ao nível do mar e freqüência de chaveamento. Dependendo da aplicação, a temperatura ambiente pode variar de 40º C a 50º C,

não devendo ultrapassar este parâmetro. A altitude máxima indicada para trabalho é de 1000m em relação ao nível do mar. Ao que diz respeito à freqüência de chaveamento, existe hoje disponível em mercado, drives com faixas variadas entre 2KHz a 16KHz.

Quando mal dimensionado, um drive pode não atender a aplicação, gerando um re-trabalho de especificação e compra/troca para adequar ao fornecimento. Para correto funcionamento de um drive, além do dimensionamento já citado, deve ser levado em conta a instalação por um eletricista capacitado, com as devidas proteções para este equipamento eletrônico, como por exemplo, fusíveis.

A parametrização deve ser feita por um profissional especialista, que fará a inserção dos dados nominais do motor e programação de rampas de aceleração e desaceleração, entre outros. Caso a aplicação permita regeneração, pode-se tornar um grande potencial de redução de energia. A energia devolvida ao módulo do drive é reaproveitada pela rede elétrica, fazendo-se desnecessário o uso de resistor de frenagem e reator de entrada.





Willian Jacon
Promotor Técnico
de Acionamentos na REYMASTER


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