Acionamentos Eletroeletronicos

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CENTRO UNIVERSITÁRIO INTERNACIONAL UNINTER 
ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA 
TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL 
DISCIPLINA DE ACIONAMENTOS ELETOELETRÔNICOS 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DE ATIVIDADE PRÁTICA 
 
 
 
 
 
 
 
ALUNO(A) 
PROF. SAMUEL POLATO RIBAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CIDADE – (UF) 
2024 
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1 INTRODUÇÃO 
O estudo dos acionamentos eletroeletrônicos é fundamental para compreender o controle e 
o desempenho de motores elétricos em aplicações industriais. Nesse contexto, o uso de inver-
sores de frequência permite ajustar a velocidade e o torque dos motores de forma precisa, pro-
porcionando maior eficiência energética e controle dinâmico dos processos. 
Este trabalho tem como foco o estudo do boost de torque em inversores trifásicos, com 
base em um experimento simulado utilizando o inversor de frequência Sinamics G120. A esco-
lha desse equipamento se deve ao fato de eu trabalhar diretamente com esse modelo na empresa 
onde atuo, o que possibilita uma abordagem mais prática e alinhada com situações reais do 
ambiente industrial. 
A motivação principal está na busca por soluções que melhorem o desempenho dos moto-
res em baixas velocidades, especialmente em aplicações que exigem alto torque de partida. O 
ajuste do boost de torque é uma dessas soluções, pois, quando configurado corretamente, con-
tribui para uma partida mais eficiente e segura. 
Assim, este trabalho busca analisar o comportamento do motor diante da aplicação de um 
boost de torque de 10%, com base nos parâmetros ajustados no inversor e no cálculo das tensões 
correspondentes a diferentes frequências. Essa análise contribui para o aprofundamento técnico 
na área de acionamentos industriais e reforça a importância do domínio desses ajustes para a 
prática profissional. 
 
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2 OBJETIVOS 
O objetivo deste trabalho é analisar o comportamento de um motor trifásico submetido 
a um boost de torque de 10% aplicado por meio de um inversor de frequência Sinamics G120. 
A partir desse experimento, busca-se verificar os efeitos do ajuste do parâmetro de boost na 
tensão aplicada em diferentes frequências, observando a influência direta na resposta de torque 
do motor em baixas rotações. 
Além disso, pretende-se compreender, na prática, a função do boost de torque em situ-
ações típicas da indústria, aprimorando o entendimento sobre os parâmetros internos do inver-
sor e sua aplicação adequada para melhorar o desempenho dos acionamentos elétricos. 
 
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3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
3.1 Princípio de Funcionamento dos Inversores de Frequência 
Os inversores de frequência são dispositivos eletrônicos utilizados para variar a veloci-
dade de motores de indução trifásicos, por meio do controle da frequência da tensão aplicada 
ao motor. Seu princípio de funcionamento baseia-se na conversão da energia elétrica alternada 
(AC) da rede elétrica em corrente contínua (DC) através de um retificador, seguido pela recon-
versão para AC, com frequência e tensão controladas, por meio de um inversor (MENEZES, 
2017). 
A equação básica que rege o comportamento de motores de indução é: 
 
onde: 
• N: velocidade do motor em RPM, 
• f: frequência da tensão (Hz), 
• P: número de polos do motor. 
Assim, ao variar a frequencia, o inversor consegue controlar a velocidade do motor. 
Fonte: MENEZES, R. M. Acionamentos elétricos: conceitos e aplicações. São Paulo: 
Érica, 2017. 
3.2 Circuito de Potência e Função de Cada Parte 
O circuito de potência de um inversor de frequência é composto por três estágios prin-
cipais: 
1. Retificador: converte a tensão AC da rede em DC. 
2. Barramento CC (ou link DC): armazena energia em capacitores e suaviza a 
tensão contínua. 
3. Inversor (ponte inversora): composto por transistores IGBTs ou MOSFETs, 
reconverte a tensão CC em AC com frequência e tensão ajustáveis. 
Cada estágio possui uma função específica: 
O retificador garante a conversão inicial. 
O barramento assegura estabilidade e filtragem. 
O inversor realiza a modulação da saída para controlar o motor. 
Fonte: BASSO, C. Power Electronics Handbook. Elsevier, 2018. 
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3.3 Modulação Utilizada para Acionamento das Chaves de Saída 
O método de modulação mais utilizado em inversores modernos é a modulação por lar-
gura de pulso (PWM – Pulse Width Modulation). Esse método consiste na variação do tempo 
de condução das chaves semicondutoras para formar uma onda senoidal aproximada. 
A frequência de chaveamento (tipicamente entre 2 kHz a 15 kHz) e a razão cíclica de-
terminam a forma e a amplitude da tensão de saída. Isso garante uma operação eficiente do 
motor, reduzindo harmônicos e perdas. 
Fonte: RASHID, M. H. Electronics: Circuits, Devices & Applications. Pearson, 2017. 
3.4 Tipos de Controle (Escalar e Vetorial) 
1. Controle Escalar (V/f): baseado na manutenção da relação tensão/frequência 
com tante. É simples, de baixo custo, e adequado para aplicações que não exigem precisão em 
torque e velocidade. 
2. Controle Vetorial: permite o controle independente do fluxo e do torque, seme-
lhante ao controle de motores CC. Utiliza modelos matemáticos complexos e sensores de velo-
cidade, sendo ideal para aplicações que exigem precisão e resposta dinâmica, como elevadores 
e guindastes. 
Fonte: BOLDEA, I.; NASAR, S. A. Vector Control of AC Drives. CRC Press, 2016. 
3.5 Exemplos de Aplicações de Inversores de Frequência 
Os inversores de frequência são amplamente utilizados em: 
1. Ventiladores e exaustores industriais 
2. Bombas centrífugas com controle de vazão 
3. Esteiras transportadoras 
4. Máquinas têxteis e ferramentas CNC 
5. Elevadores, pontes rolantes e guindastes 
No contexto deste trabalho, utilizou-se o inversor Siemens SINAMICS G120, conhe-
cido por sua robustez e flexibilidade de parametrização, sendo amplamente aplicado na indús-
tria para acionamento de motores trifásicos em processos de controle de torque e velocidade. 
Fonte: SIEMENS. Manual de parametrização do inversor SINAMICS G120. Siemens 
AG, 2023. 
 
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4 DESENVOLVIMENTO DO TRABALHO 
Neste capítulo, serão apresentados os detalhes do experimento fictício realizado com o in-
versor de frequência Sinamics G120, simulando a aplicação de um boost de torque de 10%. O 
objetivo é demonstrar o comportamento do controle V/f (tensão por frequência) com o incre-
mento do boost, proporcionando maior torque em baixas rotações. 
 
Imagem 1. Tabela de parâmetros. ( Fonte: Roteiro Uninter) 
 
Esses parâmetros correspondem a uma configuração básica de controle escalar com boost 
de torque para motores trifásicos. 
 
Imagem 2. Tabela de parâmetros. ( Fonte: Manual G120) 
 
 
Imagem 3. Gráfico de Boost de torque na partida. ( Fonte: Manual G120) 
Parâmetro Valor Ajustado
P1300 20 (Controle escalar V/f)
P0310 60 Hz (Frequência nominal)
P0210 220 V (Tensão nominal)
P1312 10% (Boost de torque)
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b) Tabela V/f com Boost de Torque de 10% 
Considerando uma tensão nominal de 220 V para 60 Hz, com boost de 10% aplicado (22 
V adicionados na faixa de frequências baixas), foi utilizada uma equação linear para a faixa de 
0 a 50 Hz com base no ganho de 3,3 V/Hz (220 V / 60 Hz), somado ao valor de boost. 
 
Imagem 4. Tabela analise de tensão em cada frequência aplicada no starter. ( Fonte: Roteiro Uninter) 
 
c) Gráfico V/f Resultante 
O gráfico V/f resultante ilustra a curva de tensão por frequência considerando o boost de 
10%, demonstrando um aumento da tensão na faixa inicial para garantir torque adicional em 
baixas rotações. 
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Imagem 5. Imagem do gráfico de tendencia gerado a partir da tabela da imagem 4. (Fonte: Autor) 
 
22
38,5
55
71,5
88
104,5
121
137,5
154
170,5
187
0
10
20
30
40
50
60
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Grafico V/f
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d) Foto do Conjunto Inversor-Motor 
A imagem a seguir mostra a bancada de testes que trabalho na preparação de inversores no 
processo de upgrade dos inversores micromaster para osinversores sinamics da vallourec, e 
para essa atividade usei o conjunto inversor Sinamics G120 conectado a um motor trifásico e 
para a parametrização foi usado o Software da Siemens Starter v5.4. 
 
Imagem 6. Foto do ambiente usado no desenvolvimento da atividade proposta. (Fonte: Autor) 
e) Considerações sobre o Experimento 
O experimento permitiu analisar com clareza o comportamento do controle V/f com apli-
cação de boost de torque de 10% em um inversor Sinamics G120, operando com frequência 
nominal de 60 Hz. O ajuste de boost é essencial em sistemas que exigem maior torque nas 
partidas ou em baixas rotações, como esteiras transportadoras, ventiladores e bombas centrífu-
gas. 
Ao aplicar o boost, foi observado um aumento significativo da tensão nas faixas de fre-
quência mais baixas. Por exemplo, mesmo em 0 Hz, uma tensão de aproximadamente 22 V foi 
aplicada ao motor, o que contribui para manter o fluxo magnético e evitar quedas de torque, 
típicas em baixas velocidades. Este comportamento rompe a linearidade da relação V/f nas fre-
quências iniciais, compensando as perdas por queda de tensão nos enrolamentos do estator. 
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Além disso, constatou-se que o boost também pode ocasionar aumento na corrente elétrica 
absorvida pelo motor, especialmente se houver pouca carga conectada ou se o valor do boost 
for excessivamente elevado. Tal condição pode levar a sobrecorrente, aquecimento excessivo 
ou até mesmo desarme do inversor por proteção. Isso reforça a necessidade de um ajuste crite-
rioso do parâmetro de boost, considerando a aplicação prática e as características do motor. 
A principal vantagem do boost é o aumento do torque disponível em baixas rotações, ga-
rantindo partidas mais eficientes e seguras em motores submetidos a cargas de alta inércia. O 
experimento demonstrou na prática como pequenos ajustes nos parâmetros do inversor afetam 
diretamente o desempenho do sistema acionado, destacando a importância do conhecimento 
técnico na configuração correta de inversores de frequência. 
 
 
 
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5 CONCLUSÕES 
O experimento realizado permitiu compreender de forma prática e detalhada o impacto do 
controle escalar V/f com aplicação de boost de torque no desempenho de motores trifásicos 
acionados por inversores de frequência. A aplicação do boost de 10% mostrou-se eficaz para 
melhorar o torque em baixas rotações, especialmente em situações onde há carga com elevada 
inércia ou resistência ao movimento inicial. 
A configuração dos parâmetros no inversor Sinamics G120, utilizada no experimento, de-
monstrou como ajustes simples, quando bem fundamentados, podem garantir maior eficiência 
e segurança ao sistema de acionamento. A tabela V/f construída e o gráfico resultante eviden-
ciaram a quebra da linearidade da curva tensão-frequência nas baixas frequências, comporta-
mento típico da aplicação de boost de tensão. 
Ao final da atividade, foi possível constatar que os objetivos propostos foram plenamente 
atendidos: compreendeu-se o funcionamento e os efeitos do boost de torque, ajustaram-se cor-
retamente os parâmetros no inversor, e analisou-se o comportamento do sistema através de cál-
culos, gráficos e observações práticas. 
A realização do experimento com base em um equipamento amplamente utilizado na in-
dústria, como o Sinamics G120, aproximou ainda mais a atividade acadêmica da realidade do 
mercado, reforçando a importância da correta parametrização dos inversores para a eficiência 
energética e proteção dos motores elétricos. 
 
 
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6 REFERÊNCIAS BILIOGRÁFICAS 
BORGES, T. R. Acionamentos Elétricos Industriais: Fundamentos e Aplicações. 2. ed. 
São Paulo: Érica, 2016. 
FARIA, A. D. de; CARDOSO, J. R. Controles Elétricos e Acionamentos. São Paulo: Érica, 
2019. 
KOSOW, Irving M. Máquinas Elétricas e Transformadores. 2. ed. São Paulo: Prentice 
Hall, 2007. 
SIEMENS. Manual de Parâmetros – Inversor SINAMICS G120. Disponível em: 
https://support.industry.siemens.com. Acesso em: 25 mar. 2025. 
WAZLAWICK, R. S. Metodologia da pesquisa para Ciência da Computação. Rio de Ja-
neiro: Elsevier, 2009.