Inversores de frequência

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INTRODUÇÃO:
O inversor de freqüência, é um dispositivo capaz de gerar uma tensão de baixo custo, que obtêm a finalidade de controlar a velocidade de um motor de indução trifásico, o que acaba gerando uma grande economia de energias.
INVERSORES DE FREQUÊNCIA
A função do inversor de freqüência é a mesma do conversor CC, isto é, regular a velocidade de um motor elétrico mantendo seu torque (conjugado).
A diferença agora é o tipo de motor utilizado. Os inversores de freqüência foram desenvolvidos para trabalhar com motores AC.
O motor AC tem uma série de vantagens sobre o DC:
- Baixa manutenção;
- Ausência de escovas comutadoras;
- Ausência de faiscamento;
- Baixo ruído elétrico;
- Custo inferior;
- Velocidade de rotação superior.
Essas vantagens levaram a indústria a desenvolver um sistema capaz de controlar a potência (velocidade + torque) de um motor AC.
Conforme vemos na fórmula: N = 120.f / P
Onde:
N = rotação em rpm.
f = freqüência da rede, em Hz.
P = número de pólos.
Diagrama simplificado dos principais blocos.
A primeira etapa do circuito é formada por uma ponte retificadora (onda completa) trifásica, e dois capacitores de filtro.
Esse circuito forma uma fonte DC simétrica, pois há um ponto de terra de referência. Temos então uma tensão contínua + V/2 (positiva) e uma –V/2 (negativa) em relação à terra, formando o que chamamos de “barramento DC”.
O barramento DC alimenta a segunda etapa, constituída de seis transistores IBGTs e que, através de uma lógica de controle (terceira etapa), “liga e desliga” os transistores de modo alternarem o sentido de corrente que circula pelo motor;
Funcionamento
Motor elétrico de indução trifásico:
O funcionamento de um motor elétrico de indução trifásico, embora altamente eficiente, é muito simples. Ele apenas “imita” a frequência da rede onde está ligado. A frequência da rede de corrente alternada é a quantidade de vezes que ela alterna por segundo e é através da unidade Hertz (Hz), ou seja, uma rede de 60Hz alterna 60 vezes em um segundo. Essa tensão oscilante passa pelas bobinas do motor e forma um campo giratório e o motor tende a segui-lo, então, quanto mais alta for a frequência, mais rápido será esse campo e mais rápido o motor tenderá a girar.
O inversor de frequência tem como principal função alterar a frequência da rede que alimenta o motor, fazendo com que o motor siga frequências diferentes das fornecidas pela rede, que é sempre constante. Desta forma podemos facilmente alterar a velocidade de rotação do motor de modo muito eficiente.
O uso de inversores de frequência é responsável por uma série de vantagens, dependendo dos modelos oferecidos pelos fabricantes, são unidas a capacidade de variar a velocidade com controles especiais já implantados no equipamento. Esses controles proporcionam além da total flexibilidade de controle de velocidade sem grande perda de torque do motor, aceleração suave através de programação, frenagem direta no motor sem a necessidade de freios mecânicos além de diversas formas de controles preferenciais e controles externos que podem ser até por meio de redes de comunicação. Tudo isso com excelente precisão de movimentos.
Além destas vantagens, os inversores ainda possuem excelente custo-benefício, pois proporcionam economia de energia elétrica, maior durabilidade de engrenagens, polias e outras transmissões mecânicas por acelerar suavemente a velocidade.
A possibilidade de eliminar reduções mecânicas do projeto também é possível, assim mais economia será possível.