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Você já se perguntou como são controlados os motores de máquinas industriais, ou sistemas de bombeamento, sistemas de ventilação e compressores, por exemplo? É importante destacar que, em geral, esses motores elétricos são trifásicos, ou seja, movidos por três correntes elétricas. Para controlar de forma precisa e eficiente a velocidade desse tipo de motor é necessário um inversor de frequência, um dispositivo eletrônico que permite a conversão de uma corrente alternada (CA) fixa em uma corrente alternada (CA) variável em frequência e amplitude.
Parece muita coisa pra entender, não é mesmo? Mas vamos com calma! Neste post, nós, da Tridan, sua maior loja de materiais elétricos em Macaé, vamos explicar tudo sobre o que é um inversor de frequência, como ele funciona, quais são as suas vantagens e como escolher o melhor modelo para a sua aplicação. Então, fique conosco e bora conhecer mais um pouquinho sobre o mundo da eletricidade!
O que é um inversor de frequência?
Um inversor de frequência é um aparelho eletrônico que tem a função de controlar a velocidade de um motor elétrico trifásico. Como introduzimos, esse tipo de motor é um dos mais utilizados na indústria, devido às diversas vantagens oferecidas, como alta durabilidade e maior facilidade de ligação e controle.
Por dentro do que é um motor trifásico
Um motor elétrico trifásico é movido por três correntes elétricas alternadas, denominadas correntes trifásicas, que apresentam uma defasagem de 120° entre si. Essa característica, fundamental para o seu desempenho, proporciona um fluxo de energia mais suave em comparação com os motores monofásicos, que operam exclusivamente com uma corrente.
No funcionamento essencial desse motor, ocorre a interação entre as correntes elétricas e os rolamentos presentes nas bobinas. A corrente elétrica trifásica gera um campo magnético rotativo, designado como campo magnético girante, o qual interage harmoniosamente com os rolamentos do motor. Esta interação é responsável por gerar o torque necessário para impulsionar a rotação do eixo e fazer o motor funcionar.
Nesse momento, o inversor de frequência desempenha um papel crucial, atuando na variação da rotação do motor e, por conseguinte, na alteração dinâmica de sua velocidade de operação, conforme demandado pela aplicação em questão.
Como é composto o inversor de frequência?
O inversor de frequência é um dispositivo eletrônico que converte a energia elétrica da rede em uma tensão de saída variável em frequência e amplitude. Essa tensão variável permite o controle preciso da velocidade do motor.
O sistema de alimentação fornece apenas a tensão de entrada ao inversor de frequência. O inversor, por sua vez, é responsável por gerar a tensão de saída necessária para o motor, controlando a frequência e a amplitude dessa tensão.
Como funciona um inversor de frequência?
O funcionamento de um inversor de frequência pode ser dividido em três etapas:
- Recebimento: o inversor recebe a corrente alternada (CA) da rede elétrica e a transforma em corrente contínua (CC) por meio de um conjunto de diodos retificadores.
- Filtragem: o capacitor filtra a corrente contínua (CC) para eliminar as ondulações geradas pela retificação, obtendo uma tensão contínua (CC) mais estável.
- Conversão: o conjunto de transistores converte a tensão contínua (CC) em uma tensão alternada (CA) pulsada e com largura modulada, permitindo ajustar a sua frequência e amplitude. Essa tensão alternada (CA) é a que alimenta o motor elétrico trifásico.
Quais são as vantagens de um inversor de frequência?
O uso de um inversor de frequência traz diversos benefícios para o controle de motores elétricos trifásicos, tais como:
- Economia de energia: o inversor de frequência permite ajustar a velocidade do motor de acordo com a demanda da carga, evitando o desperdício de energia elétrica. Estima-se que o uso de um inversor de frequência pode reduzir o consumo de energia em até 50%.
- Melhoria do desempenho: permite controlar com precisão a velocidade, o torque e a aceleração do motor, melhorando a qualidade e a produtividade do processo. Além disso, o inversor de frequência evita os choques mecânicos causados pelos acionamentos bruscos, aumentando a vida útil do motor e dos equipamentos acoplados.
- Flexibilidade de operação: o inversor de frequência permite variar a velocidade do motor de forma contínua, desde zero até a velocidade nominal, e também alterar o sentido de rotação do motor com facilidade. Isso possibilita adaptar o motor às diferentes condições de trabalho e às necessidades específicas de cada aplicação.
Como escolher o melhor inversor de frequência?
Se você, por acaso está procurando como escolher o melhor inversor de frequência, seja para sua empresa, indústria, ou até mesmo para sua casa na instalação de uma bomba de água, por exemplo, é preciso levar em conta alguns fatores, tais como:
Verifique a potência do motor
O inversor de frequência deve ter uma potência igual ou superior à potência do motor que ele vai controlar, para evitar sobrecargas e danos ao equipamento.
A tensão de entrada e saída deve ser compatível
Outro ponto importante é que a tensão de entrada e saída do inversor de frequência seja compatível com a tensão da rede elétrica. Além disso, também deve ter uma tensão de saída compatível com a tensão do motor que ele vai alimentar. Por exemplo, se a rede elétrica for de 220V e o motor for de 380 V, o inversor de frequência deve ter uma tensão de entrada de 220V e uma tensão de saída de 380V.
Verifique a frequência de entrada e saída do inversor
A frequência de entrada do inversor de frequência deve ser igual à frequência da rede elétrica e uma frequência de saída ajustável de acordo com a velocidade desejada para o motor. Por exemplo, se a rede elétrica for de 60Hz e o motor tiver uma velocidade nominal de 1800rpm, o inversor de frequência deve ter uma frequência de entrada de 60Hz e uma frequência de saída de 60Hz para manter a velocidade nominal do motor. Se o inversor de frequência reduzir a frequência de saída para 30Hz, o motor terá uma velocidade de 900rpm.
Verifique o tipo de carga do inversor de frequência
Ao escolher o melhor inversor de frequência também deve ser analisado se ele é adequado ao tipo de carga que o motor vai acionar, seja ela constante ou variável, leve ou pesada, linear ou não linear. Cada tipo de carga exige um tipo de controle diferente, que pode ser escalar, vetorial ou direto. Confira:
Controle escalar
- Simples e amplamente utilizado.
- Varia a frequência e tensão proporcionalmente, mantendo a relação tensão/frequência constante.
- Exemplo comum em bombas de água.
Controle Vetorial
- Mais sofisticado que o escalar.
- Decomposição da corrente do motor em duas componentes: controle de torque e controle de fluxo magnético.
- Proporciona controle preciso e dinâmico do motor.
- Aplicável em situações que demandam precisão, como em elevadores e bombas de água.
Controle direto
- O mais avançado.
- Medição direta do torque e fluxo magnético do motor, sem sensores.
- Ajusta a frequência e tensão para um máximo desempenho e eficiência.
- Principalmente utilizado em indústrias, como máquinas de processamento de alimentos, e também em máquinas de solda para precisão.
Conheça as funções adicionais do inversor de frequência
Além dos principais fatores de diferenças dos inversores de frequência, cada um deles pode ter diversas funções adicionais que facilitam a instalação, operação e manutenção. Essas informações adicionais constam na embalagem do produto e variam de fabricante para fabricante. Entre essas funções estão a proteção contra sobrecarga, curto-circuito, sobretensão, subtensão, sobretemperatura etc.
Ademais, incluem a comunicação com outros dispositivos por meio de redes industriais, como Modbus, Profibus, Ethernet etc. Também permitem a programação de parâmetros e funções por meio de painéis de controle, teclados, displays, softwares etc. Adicionalmente, possibilitam o monitoramento de variáveis, como corrente, tensão, frequência, potência, torque etc., e o controle de rampas de aceleração e desaceleração, limites de velocidade, frenagem e reversão, entre outros.
Onde comprar inversores de frequência em Macaé?
Se você está em busca de onde comprar inversores de frequência, saiba que encontrar esses equipamentos requer uma visita às melhores lojas de materiais elétricos. E se você está procurando uma loja de materiais elétricos em Macaé que tenha tudo o que você precisa, então está na hora de conhecer a Tridan, a melhor escolha em qualidade e variedade!
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