7 PRÁTICA PARTIDA ESTRELA CONTROLE DE VELOCIDADE DE MIT COM INVERSOR

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UNIVERSIDADE DA INTEGRAÇÃO INTERNACIONAL DA LUSOFONIA AFRO-
BRASILEIRA 
INSTITUTO DE ENGENHARIAS E DESENVOLVIMENTO 
SUSTENTÁVEL CURSO DE ENGENHARIA DE 
ENERGIAS 
 
 
 
 
MANOEL NAZARENO RIBEIRO FILHO 
 
 
 
DISCIPLINA: EEN114 - LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS 
PROFESSOR(A): HUMBERTO ICARO PINTO FONTINELE 
 
 
 
7° PRÁTICA – PARTIDA ESTRELA – CONTROLE DE VELOCIDADE DE MIT 
COM INVERSOR 
 
 
 
REDENÇÃO-CE 
2022 
 
Sumário 
 
1 OBJETIVOS ............................................................................................................................................ 3 
2 INTRODUÇÃO ....................................................................................................................................... 3 
3 INVERSORES ......................................................................................................................................... 5 
3.1 Funções Básicas ............................................................................................................................. 5 
3.1.1 Funcionamento do Inversor ................................................................................................... 5 
3.1.2 Sinal de Saída .......................................................................................................................... 7 
3.2 Aplicações Industrial ..................................................................................................................... 8 
3.3 Benefícios ...................................................................................................................................... 9 
3.4 Desvantagem ................................................................................................................................. 9 
4 REFERÊNCIAS ...................................................................................................................................... 10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 OBJETIVOS 
• Conhecer e familiarizar-se com o princípio de funcionamento de inversores de 
frequência para MITs. 
• Dissertar sobre Inversores (Funções Básicas, Aplicações Industrial, Benefícios, 
Desvantagem). 
2 INTRODUÇÃO 
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 alternada (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 (Henrique Mattede, 2014). 
Existem dois tipos de inversores: o inversor vetorial e o escalar. O tipo vetorial 
possibilita atingir um elevado grau de precisão e rapidez no controle do torque e da velocidade 
do motor. O controle decompõe a corrente do motor em dois vetores: um que produz o fluxo 
magnetizante e outro que produz torque, regulando separadamente o torque e o fluxo. O 
controle vetorial pode ser realizado em malha aberta ou em malha fechada (FELISARDO, 
2014). 
O controle escalar baseia-se no conceito original do inversor de frequência: o controle 
escalar consiste em controlar a tensão e a frequência, de forma ter razão V/f fixa, controlando 
fluxo magnético do motor, garantindo potência fixa, ou seja, o motor trabalha com fluxo 
aproximadamente constante. E aplicado quando não há necessidade de respostas rápidas a 
comandos de torque e velocidade (SILVA, 2009). 
Existem inúmeras razões para o uso de dispositivos para controle de velocidade. 
Algumas aplicações, como em indústrias de papel e celulose, não podem operar sem o controle 
de velocidade, enquanto outras, como bombas centrífugas, podem ser beneficiadas com a 
redução de energia. Enfim, o uso de dispositivos para o controle de velocidade em motores tem 
uma extensa gama de aplicações na indústria (FRANCHI, 2009). 
De uma maneira geral, os dispositivos para controle de velocidade são usados para as 
seguintes operações: (Ajuste da velocidade de um motor elétrico visando à rapidez do processo, 
Ajuste do torque de um conjunto de acordo com as necessidades do processo, Redução do 
consumo de energia e aumento de eficiência), (FRANCHI, 2009). 
 
Figura 1 - Inversor CFW100 WEG 
 
Fonte: weg.net 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 INVERSORES 
 
3.1 Funções Básicas 
• Ajuste da velocidade de um motor elétrico visando à rapidez do processo. 
• Ajuste do torque de um conjunto de acordo com as necessidades do processo. 
• Redução do consumo de energia e aumento de eficiência. 
3.1.1 Funcionamento do Inversor 
 
Figura 2 – Estrutura Básica do Inversor 
 
Fonte: clubedaeletronica.com.br 
 
DESCRIÇÃO DOS BLOCOS 
 
Unidade Central de Processamento (CPU) = Tem como base de processamento um 
microcontrolador ou ainda um microprocessador, porém, este último necessita de memórias 
agregadas. Pode ser considerado o cérebro do inversor de frequência, pois é neste bloco que 
todas as os dados do sistema e parâmetros ficam armazenados. A CPU também é responsável 
pela geração da lógica de pulsos para os transistores. 
Interface Homem Máquina (IHM) = É o bloco de interação entre o usuário e máquina, 
é neste bloco que ocorre a parametrização, ou seja, é através deste bloco que as informações 
como, frequência e torque são inseridos no inversor, além de permitir a visualização do que está 
ocorrendo. 
Interface eletrônica = Permite a comunicação com dispositivos externos. Neste bloco, 
poderá existir: módulos de redes de comunicação, entradas para sinais analógicos de O a 10V 
ou 4 a 20mA, entradas digitais, saídas programáveis etc. 
Etapa de potência = É constituída pelo retificador trifásico de potência, que através do 
barramento DC, alimenta um módulo com seis transistores IGBT (Insulated Gate Bipolar 
Transistor). Esta etapa é comum a todos os inversores, assim, detalharemos um pouco melhor. 
A arquitetura de um inversor de frequência (etapa de potência) é basicamente composta 
por uma etapa retificadora, uma etapa de filtragem e uma etapa de chaveamento. 
Figura 3 – Arquitetura básica da etapa de potência 
 
Fonte: clubedaeletronica.com.br 
Seção Retificadora = Consiste em uma ponte retificadora trifásica onde, seis diodos 
retificam a tensão trifásica da rede R S T proporcionando uma saída continua, porém, com uma 
certa ondulação ou "ripple" que será minimizado pelo barramento DC. 
 Barramento DC = Pós-retiicado a tensão DC resultante é filtrada, a fim de ser 
finalmente utilizada pela seção inversora. Nesta etapa, adicionaremos alguns módulos extras 
que merecem atenção. 
 A seção inversora = Uma vez retificado e filtrado o sinal deverá ser novamente 
convertido em alternado, está função é atribuída à um conjunto de IGBTs (Insulated Gate 
Bipolar Transisto) que operam em corte (chave aberta) e saturação (chave fechada) obedecendo 
uma lógica previamente estabelecida. 
Em aplicações com cargas indutivas, que é o caso do inversor de frequência, podem 
aparecer tensões inversas elevadas contra as quais o IGBT deve ser protegido. Essa proteção é 
feita com o uso de diodos ligados em paralelo com o coletor e o emissor para evitar que uma 
elevada tensão reversa seja aplicada ao IGBT. 
O funcionamento do inversor de frequência ocorre em estágios. No primeiro, a ponte 
retificadora, através dos seus diodos, corta (retificam) o semiciclo negativo do sinal do tipo 
senoidal, que chega ao motor por meio de uma alimentação trifásica ou monofásica, deixando 
que passe apenas o ciclo positivo. 
Depois, é a fase do filtro CC, quando os seus capacitores e indutores elevam a tensão de 
pico para transformar esse sinal em um mais próximo de um sinal DC, ou sinal contínuo. 
No próximo estágio, os transistores do tipo IGBT (Transistor Bipolar de Porta Isolada)da ponte inversora convertem o sinal quase DC recebido em um sinal modulado pela largura de 
pulso. 
Devido à largura desses pulsos, acontece uma variação na tensão, o que resulta na 
variação da velocidade do motor. 
Além disso, o inversor de frequência é formado por duas partes, a de controle e a de 
potência. A primeira é composta por IHM (Interface Homem-Máquina), rede de comunicação 
e entradas e saídas digitais/analógicas. Já a parte de potência se constitui dos retificadores, 
filtros e da parte do IGBT. 
 Para evitar acionamentos bruscos e preservar o equipamento, o inversor conta com um 
recurso chamado rampa de aceleração. A rampa de aceleração de um inversor de frequência faz 
com que o motor atinja a velocidade configurada para sua operação em um tempo determinado. 
3.1.2 Sinal de Saída 
 
A saída é modulada de acordo com o sinal de referência, note que quanto mais a 
referência se aproxima do pico, mais largo fica o pulso e quanto mais se afasta mais estreito 
fica. Porém, em qualquer momento a frequência muda. 
 
 
 
Figura 4 – Sinal de saída 
 
Fonte: clubedaeletronica.com.br 
3.2 Aplicações Industrial 
 
O inversor de frequência é um aparelho elétrico-eletrônico que possui como objetivo 
permitir um controle avançado dos motores na indústria. Isso porque com ele é possível ligar 
máquinas de maneira mais apropriada, sem que haja ruídos na rede ou um mal funcionamento 
dos equipamentos (VENDER, 2021). 
 Portanto, investir em um inversor de frequência é fundamental para garantir a eficiência 
do processo produtivo, principalmente na hora de fazer projetos para novas máquinas ou até 
mesmo ao realizar um retrofit (modernização de equipamentos) (VENDER, 2021). 
 São diversas as aplicações dos inversores de frequência. Na indústria por exemplo são 
utilizados em diversos tipos de maquinários, como esteiras transportadoras, rotuladoras, 
tanques resfriadores de leite, bobinadeiras, ventiladores e muitas outras (MACROTEC, 2019). 
Os inversores de frequência WEG são empregáveis na maioria dos equipamentos que 
possuem motores elétricos de indução trifásicos: 
 
• Ventiladores e exaustores 
• Bombas centrifugas e dosadoras 
• Esteiras transportadoras 
• Compressores 
• Agitadores e misturadores 
• Extrusoras 
• Laminadores 
• Rebobinadoras de papel 
• Fornos de cimento 
• Esmaltadeiras 
• Granuladores e paletizadoras 
• Injetoras e sopradoras 
• Máquinas de corte e solda 
• Fornos de cimento 
• Aplicações multibombas e multimotores 
• Máquinas em geral (OEMs) 
3.3 Benefícios 
 
• Evita partida muito elevada. 
• É um equipamento a mais de segurança. 
• Evita que ocorram sobrecargas na rede de energia elétrica. 
• 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. 
• Proporcionam economia de energia elétrica 
• Maior durabilidade de engrenagens, polias e outros componentes mecânicos. 
3.4 Desvantagem 
 
• Custo inicial relativamente alto. 
• Grande quantidade de componentes sofisticados que requerem técnicos especializados 
para a manutenção. 
• Limitação do uso em sistemas de bombeamento de líquido com partículas em 
suspensão. 
• Ruído Armonico 
4 REFERÊNCIAS 
 
Henrique Mattede. Como funciona o inversor de frequência. Mundo da Elétrica. Disponível 
em: <https://www.mundodaeletrica.com.br/como-funciona-o-inversor-de-frequencia/>. 
Acesso em: 25 de Julho de 2022. 
FELISARDO, Dionatas Alves. Inversor De Frequência Microcontrolado. Centro Federal De 
Educação Tecnológica De Minas Gerais – Campus IV-ARAXÁ. 2014 
SILVA, Clodoaldo. Inversor de Frequência. Disponível em:< 
https://pt.slideshare.net/ademirgomes12576/inversor-de-frequencia-36672265>. Acesso em: 
25 de Julho de 2022. 
FRANCHI, Claiton Moro. Inversores de frequência: teoria e aplicações. Saraiva Educação 
SA, 2009. 
VENDER. O papel do inversor de frequência na automação industrial. Vender do Brasil 
Equipamentos Industriais. Disponível em: < https://www.veder.com.br/blog/o-papel-do-
inversor-de-frequencia-na-automacao-industrial/ >. Acesso em: 25 de Julho de 2022. 
MACROTEC. Tudo Que Você Precisa Saber Sobre Inversor De Frequência. Disponível 
em: < https://macrotec.ind.br/tudo-que-voce-precisa-saber-sobre-inversor-de-frequencia/ >. 
Acesso em: 25 de Julho de 2022. 
RRMOTORES. Quais as vantagens do Inversor de Frequência. Disponível em: < 
https://www.rrmotores.com.br/post/quais-as-vantagens-do-inversor-de-
frequencia#:~:text=%2D%20Diminui%C3%A7%C3%A3o%20de%20choques%20mec%C3
%A2nicos%20na,polias%20e%20outros%20componentes%20mec%C3%A2nicos. >. Acesso 
em: 25 de Julho de 2022 
REVIMAQ. Inversores de Frequência: Como funcionam, vantagens e características. 
Disponível em: < https://revimaq.com/blog/inversores-de-frequencia-como-funcionam-
vantagens-e-caracteristicas/ >. Acesso em: 25 de Julho de 2022. 
KALATEC AUTOMAÇÃO. Inversor de Frequência: Como Funciona, Tipos e Vantagens. 
Disponível em: < https://blog.kalatec.com.br/inversor-de-frequencia/ >. Acesso em: 25 de Julho 
de 2022. 
FITZGERALD, A. E.; KINGSLEY, Charles; UMANS, Stephen D. Máquinas Elétricas. 7. ed. 
Porto Alegre: Bookman, 2014. 
 
 
https://www.mundodaeletrica.com.br/como-funciona-o-inversor-de-frequencia/
https://pt.slideshare.net/ademirgomes12576/inversor-de-frequencia-36672265
https://www.veder.com.br/blog/o-papel-do-inversor-de-frequencia-na-automacao-industrial/
https://www.veder.com.br/blog/o-papel-do-inversor-de-frequencia-na-automacao-industrial/
https://macrotec.ind.br/tudo-que-voce-precisa-saber-sobre-inversor-de-frequencia/
https://www.rrmotores.com.br/post/quais-as-vantagens-do-inversor-de-frequencia#:~:text=%2D%20Diminui%C3%A7%C3%A3o%20de%20choques%20mec%C3%A2nicos%20na,polias%20e%20outros%20componentes%20mec%C3%A2nicos
https://www.rrmotores.com.br/post/quais-as-vantagens-do-inversor-de-frequencia#:~:text=%2D%20Diminui%C3%A7%C3%A3o%20de%20choques%20mec%C3%A2nicos%20na,polias%20e%20outros%20componentes%20mec%C3%A2nicos
https://www.rrmotores.com.br/post/quais-as-vantagens-do-inversor-de-frequencia#:~:text=%2D%20Diminui%C3%A7%C3%A3o%20de%20choques%20mec%C3%A2nicos%20na,polias%20e%20outros%20componentes%20mec%C3%A2nicos
https://revimaq.com/blog/inversores-de-frequencia-como-funcionam-vantagens-e-caracteristicas/
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