Inversor de frequencia

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

11
Disciplina:
Eletrotécnica Geral
U3E2- Ensaios de
Inversores de
Frequência
Prof. João Carlos Perinelli- 1S 2017
2
3
TIPOS: 1-ASSÍNCRONOS : GAIOLA DE ESQUILO E
ROTOR BOBINADO.
2- SÍNCRONOS.
VANTAGENS DO MOTOR CA:
-NÃO UTILIZAM ESCOVAS: MENOR MANUTENÇÃO MAIOR LIMITE DE POTÊNCIA.
-MENOR CUSTO EM RELAÇÃO AO MOTOR CC.
- MENOR TAMANHO: MENOR RELAÇÃO PESO/POTÊNCIA.
-MENOR MOMENTO DE INERCIA.
-MAIORES VELOCIDADES.
4
VELOCIDADE DO CAMPO GIRANTE DO ESTATOR DO MOTOR.
N1=60F/P
F=FREQUÊNCIA DA REDE. P= PARES DE
PÓPLOS.
DIFERENÇA ENTRE A VELOCIDADE DO CAMPO GIRANTE
DO ESTATOR E A VELOCIDADE DE GIRO DO ROTOR.
ESCORREGAMENTO:
S= N1-N2
N1
VELOCIDADE SÍNCRONA:
5
GAIOLA DE
ESQUILO
ROTOR
BOBINADO
6
7
8
9
N2 = 60F (1-S)
P
P= PARES DE PÓLOS.
F= FREQUÊNCIA DA REDE
S= ESCORREGAMENTO
TORQUE, MOMENTO = FORÇA
T=FORÇA X DISTÂNCIA
UNIDADE: N.m OU Kgf .m
1N.m = 9,8Kgf.m
10
CONJUGADO MOTOR: FORÇA DESENVOLVIDA PELO
MOTOR , A FIM DE FAZER O EIXO GIRAR.
Cm= Ø Ir Cosr
Ø= fluxo produzido no estator do motor pela corrente do
estator.
Ir= corrente rotórica.
Cosr= co-seno do ângulo de defasagem entre a corrente no
rotor e a tensão no rotor
CONJUGADO RESISTENTE: FORÇA DESENVOLVIDA PELA
CARGA APLICADA AO EIXO DO MOTOR.
11
Cm = Cr  MOTOR FICA COM VELOCIDADE CONSTANTE.
Cm >Cr  MOTOR ACELERA.
Cm < Cr  MOTOR DESACELERA.
12
Conjugado quadrático Conjugado hiperbólico
13
Conjugado constante Conjugado linear
14
-ECONOMIA DE ENERGIA
-REDUÇÃO DA CORRENTE DE PARTIDA
-ADEQUAÇÃO DA VELOCIDADE AO
PROCESSO
-AUMENTO DA VIDA ÚTIL DA MÁQUINA
15
FORMAS DE CONTROLE DE VELOCIDADE:
1-CONTROLE ATRAVÉS DO ESCORREGAMENTO.
2-CONTROLE ATRAVÉS DE TENSÃO E FREQUÊNCIA.
1 ESCORREGAMENTO:
1.1-VARIANDO-SE A TENSÃO DO ESTATOR.
1.2-VARIANDO-SE AS CARACTERÍSTICAS
ROTÓRICAS.
1.1-VARIANDO A TENSÃO DO ESTATOR
CONSISTEM EM SE VARIAR A TENSÃO APLICADA AO ESTATOR DO MOTOR
16
-APRESENTA MAIORES PERDAS, POIS O MOTOR
ABSORVE MAIORES CORRENTES, A FIM
DESENVOLVER O CONJUGADO NECESSÁRIO.
-FAIXA PEQUENA DE CONTROLE DE VELOCIDADE.
-
17
CONTROLE DE VELOCIDADE ATRAVÉS DE TENSÃO E
FREQUÊNCIA
- DEVE-SE MANTER O TORQUE CONSTANTE EM TODA FAIXA
DE VELOCIDADE ATRAVÉS DA RELAÇÃO V/F CONSTANTE.
-MANTENDO A RELAÇÃO V/F CONSTANTE, O FLUXO DA
MÁQUINA NÃO SE ALTERA E COM ISTO O CONJUGADO
NÃO É AFETADO.
TPOS: -CONTROLE ESCALAR.
-CONTROLE VETORIAL.
CONTROLE ESCALAR
18
RETIFICADOR CONTROLADO + INVERSOR
-APRESENTA FATOR DE POTÊNCIA VARIÁVEL.
-NÃO PERMITIE UTILIZAR BANCO DE BATERIA.
19
-RETIFICADOR NÃO CONTROLADO +CHOPPER + INVERSOR
- PERMITE UTILIZAR BATERIA.
- APRESENTA BAIXO FATOR DE POTÊNCIA.
20
-RETIFICADOR NÃO CONTROLADO + INVERSOR PWM
- PERMITE UTILIZAR BANCO DE BATERIA.
- APRESENTA MENORES PERDAS.
21
22
-APRESENTA MELHOR FATOR DE POTÊNCIA PARA A REDE.
-ADMITE UTILIZAR BANCO DE CAPACITORES OU BANCO
DE BATERIA PARA SUPRIR A FALTA DA REDE.
-POSSUI EXCELENTE DINÂMICA DE REGULAÇÃO, POIS A
VARIAÇÃO DE TENSÃO E FREQUÊNCIA É SIMULTÂNEA.
-BAIXAS PERDAS.
RETIFICADOR NÃO CONTROLADO +INVERSOR
PWM
APLICAÇÃO:
-ONDE NÃO NECESSITA DE CONTROLE PRECISO.
-APLICAÇÃO MULTI-MOTORES.
-ONDE NÃO NECESSITA DE GRANDES TORQUES DE
PARTIDA
23
24
-PROVOCAM MAIORES PERDAS NO MOTOR , POIS AS FORMAS DE ONDAS NÃO
SÃO SENOIDAIS PERFEITAS, DAÍ A NECESSIDADE DE NÃO UTILIZAR A
POTÊNCIA MÁXIMA DO MOTOR.
-MOTORES AUTOVENTILADOS ,EM BAIXAS
VELOCIDADES, APRESENTARÃO POUCA VENTILAÇÃO ,
DAÍ A NECESSIDADE DE NÃO UTILIZAR A POTÊNCIA
MÁXIMA.
-A REDUÇÃO DE POTÊNCIA DEVE SER TAL QUE O MOTOR TRABALHE
COM A MESMA TEMPERATURA QUANDO ALIMENTADO DIRETO PELA
REDE.
25
CONTROLA VELOCIDADE E TORQUE DO MOTOR.
SEM REALIMENTAÇÃO: SENSORLESS.
COM REALIMENTAÇÃO: POSSUI ENCODER
ENCODER: É UM TACOGERADOR DIGITAL, OU SEJA , A FREQUÊNCIA DOS
PULSOS GERADOS É PROPORCIONAL A ROTAÇÃO.
DIFERENÇA ENTRE O CONTROLE VETORIAL E O ESCALAR:
A DIFERENÇA ENTRE O CONTROLE VETORIAL E O ESCALAR É ENCONTRADA
NA MALHA DE CONTROLE . A ETAPA DE POTÊNCIA É A MESMA NAS DUAS
TÉCNICAS.
26
27
PARA CLIMATIZAR AMBIENTES GRANDES( ESCOLAS,
SHOPPINGS, HOTÉIS ETC), A SOLUÇÃO É MOVER O AR
PELO EDIFÍCIO, FAZENDO-O PASSAR POR ÁGUA FRIA OU
QUENTE, CONFORME A NECESSIDADE
28
O ar não é o meio eficiente para se aquecer ou refrigerar
diretamente. O meio mais econômico e eficiente é a água. A
partir da água pode-se aquecer ou refrigerar o ar.
O chiller serve para:
- resfriar o ar interno e promover a desumidificação.
Trabalha com 2 circuitos de água e as seguintes trocas são
realizadas:
-Do ar interno com a água refrigerada.
-Do retorno desta água com uma substância refrigerante , tal
como o gás freon.
-Deste gás com outro circuito de água que é finalmente
enviada à torre de refrigeração.
29
A torre de refrigeração tem como função irradiar o calor para
fora do edifício. A torre remove o calor da água do
condensador.
Toda circulação de água e ar é promovida por bombas
centrífugas e ventiladores que influenciam nas trocas de
calor e na eficiência de todo o sistema, como consequência ,
a temperatura interna do ambiente pode ser controlada por
estes equipamentos.
30
31
Um sensor de temperatura envia um sinal analógico
proporcional à temperatura do ambiente para uma central
digital que compara este valor com um previamente ajustado
e comanda o inversor na rotação necessária para que a
temperatura fique o mais próximo possível do valor ajustado.
A economia de energia é obtida , pois com a redução da
velocidade do motor, o conjugado cai de forma quadrática) e
a potência cai de forma cúbica , no caso das bombas
centrífugas.
A redução da velocidade depende da temperatura desejada
no ambiente e da capacidade do sistema de mantê-la com a
redução de rotação.