Inversor de Frequência Lista de Exercícios

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Lista de Exercícios
 - Inversor de Frequência ATV 312
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 Inversor de FrequênciaSumário
Experimento 1 de Laboratório ............................................................................................................... 4
Experimento 2 de Laboratório ............................................................................................................... 7
Experimento 3 de Laboratório ............................................................................................................... 10
Experimento 4 de Laboratório ............................................................................................................... 13
Experimento 5 de Laboratório ............................................................................................................... 16
Experimento 6 de Laboratório ............................................................................................................... 20
Experimento 7 de Laboratório ............................................................................................................... 26
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 Inversor de Frequência
1. Retornar o inversor de frequência às regulagens de fábrica.
2. Coletar informações do motor utilizado através de sua placa de identificação e preencher a tabela 
1 a seguir com seus dados. Quando existir mais de uma informação, indicar somente a que será 
trabalhada nos experimentos.
Tabela 1 - Exercício 2.
Parâmetro Valor [unidade*]
Número de fases 
Tensão de alimentação 
Velocidade nominal 
Fator de potência 
Corrente nominal 
Potência nominal 
Frequência de operação 
Fator de serviço 
Rendimento 
Corrente de partida 
Tipo de motor 
*quando necessário
3. Realizar a configuração do inversor preenchendo a tabela 2 com os dados.
 a) Configurar o motor a ser utilizado, ajustando todos os parâmetros conforme placa do motor 
fornecido.
 b) Parametrizar o inversor de tal forma que, o motor acelere em 15 segundos e desacelere em 10 
segundos, rodando em uma faixa de frequência entre 0Hz e 60Hz.
 c) Partir o motor através de comando local.
 d) Variar a sua velocidade e observar a resposta do motor aos comandos.
Experimento 1 de Laboratório
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 Inversor de Frequência
Tabela 2 - Exercício 3.
Símbolo Parâmetro Valor [unidade*]
bFr 
UnS 
FrS 
nCr 
nSP 
COS 
tFr 
ACC 
dEC 
LSP 
HSP 
ItH
tCC
Fr1
*quando necessário
4. Analisar outros parâmetros do motor na tela do inversor de frequência preenchendo a tabela 3 com 
seu símbolo correspondente no menu de monitoração.
Tabela 3 - Exercício 4.
Parâmetro [unidade] Símbolo
Tensão da rede [V] 
Frequência de saída aplicada ao motor [Hz] 
Estado térmico do motor [%] 
Corrente do motor [A] 
Potência do motor [%] 
Conjugado do motor [%] 
5. Com os valores do inversor de frequência fixados com aceleração de 15 segundos e desaceleração de 
10 segundos, pede-se:
 a) Com a frequência estabelecida em 60Hz, traçar um gráfico da corrente do motor (A) pelo 
tempo (s) durante a aceleração, estabilização da velocidade e desaceleração.
 b) Com a frequência estabelecida em 60Hz, traçar um gráfico da potência do motor (%) pelo 
tempo (s) durante a aceleração, estabilização da velocidade e desaceleração.
 c) Com a frequência estabelecida em 60Hz, traçar um gráfico do conjugado do motor (%) pelo 
tempo (s) durante a aceleração, estabilização da velocidade e desaceleração.
 d) Com a frequência estabelecida em 60Hz, verificar o valor do estado térmico do motor (%).
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 Inversor de Frequência
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 Inversor de Frequência
6. Diminuir os valores de aceleração e desaceleração para 2 segundos. Feito isso, pede-se:
 a) Com a frequência estabelecida em 60Hz, traçar um gráfico da corrente do motor (A) pelo 
tempo (s) durante a aceleração, estabilização da velocidade e desaceleração.
 b) Com a frequência estabelecida em 60Hz, traçar um gráfico da potência do motor (%) pelo 
tempo (s) durante a aceleração, estabilização da velocidade e desaceleração.
 c) Com a frequência estabelecida em 60Hz, traçar um gráfico do conjugado do motor (%) pelo 
tempo (s) durante a aceleração, estabilização da velocidade e desaceleração.
 d) Com a frequência estabelecida em 60Hz, verificar o valor do estado térmico do motor (%).
 e) Verificar as diferentes respostas do motor e analisar o seu funcionamento comparando ao 
exercício 5.
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 Inversor de Frequência
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 Inversor de Frequência
7. Parametrizar o inversor de tal forma que, o motor acelere e desacelere em 2 segundos, rodando em 
uma faixa de frequência entre 8Hz e 100Hz. Analisar o seu funcionamento e:
 a) Com a frequência estabelecida em 100Hz, traçar um gráfico da corrente do motor (A) pelo 
tempo (s) durante a aceleração, estabilização da velocidade e desaceleração.
 b) Com a frequência estabelecida em 100Hz, traçar um gráfico da potência do motor (%) pelo 
tempo (s) durante a aceleração, estabilização da velocidade e desaceleração.
 c) Com a frequência estabelecida em 100Hz, traçar um gráfico do conjugado do motor (%) pelo 
tempo (s) durante a aceleração, estabilização da velocidade e desaceleração.
 d) Com a frequência estabelecida em 100Hz, verificar o valor do estado térmico do motor (%).
 e) Fazer uma análise do seu funcionamento em comparação ao exercício 6.
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 Inversor de Frequência
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 Inversor de Frequência
1. Instalar um potenciômetro na entrada analógica AI1 do inversor de frequência de acordo com o 
circuito abaixo. Configurar o inversor para realizar o controle da velocidade através do potenciômetro 
preenchendo a tabela 4.
Figura 1 - Ligação no inversor de frequência com um potenciômetro.
Tabela 4 - Exercício 1.
Parâmetro Valor
Fr1 
2. Utilizar uma fonte alternativa de variação de sinal para efetuar uma excursão entre 0Vdc e +10Vdc e 
acompanhar a a alteração da velocidade do motor.
3. Utilizar a saída digital R1A do inversor para acionar uma lâmpada quando o motor atingir a sua 
velocidade máxima conforme esquema a seguir. Feito isso, preencher a tabela 5 com o dado.
Figura 2 - Esquema de ligação elétrica do exercício 3.
Experimento 2 de Laboratório
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 Inversor de Frequência
Tabela 5 - Exercício 3
Parâmetro Valor
r1
4. Alterar a frequência de chaveamento para 16kHz na saída do inversor de modo a recriar a onda 
senoidal de forma mais limpa e consequentemente reduzir o ruído sonoro provocado pelo motor.
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 Inversor de FrequênciaExperimento 3 de Laboratório
1. Ajustar um comando à 2 fios com controle, de giro direto e reverso, do eixo do motor. Devem ser 
utilizadas as entradas lógicas LI1 e LI2, montando o circuito conforme ilustrado abaixo. O controle 
da velocidade deve ser tratado localmente no próprio inversor de frequência. Montado o circuito, 
preencher a tabela 6.
Figura 3 - Esquema de ligação de um comando à 2 fios.
Tabela 6 - Exercício 1.
Parâmetro Valor
tCC
Fr1
2. Mantendo o comando à 2 fios com controle direto e reverso através das entradas lógicas LI1 e LI2, 
executar o controle da velocidade por meio de um potenciômetro (0Vdc a +10Vdc) preenchendo a 
tabela 7 com as informações.
Tabela 7 - Exercício 2
Parâmetro Valor
tCC
Fr1
3. Observar as diferentes respostas do motor quando é feita a troca do seu sentido de giro em 20Hz, 
60Hz e depois em 100Hz. Fazer uma análise deste comportamento quando:
 a) O inversor encontra-se parametrizado com uma aceleração de 15 segundos e desaceleração de 
10 segundos.
 b) O inversor encontra-se parametrizado com uma aceleração de 2 segundos e desaceleração de 
0,1 segundo.
13Inversor de Frequência
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 Inversor de Frequência
4. Ajustar um comando à 2 fios com controle de marcha direto e sentido reverso através das entradas 
lógicas LI1 e LI4. Montar o circuito conforme mostrado abaixo e preencher a tabela 8.
Figura 4 - Montagem do exercício 4.
Tabela 8 - Exercício 4.
Parâmetro Valor
ACC
dEC
LSP
HSP
tFr
rrS
PS4
5. Mantendo o comando de giro reverso pela entrada digital LI4, e sentido direto pela entrada LI2, 
adicionar uma velocidade pré-ajustada de 30Hz que deve ser selecionada automaticamente pelo 
inversor de frequência sempre que a entrada digital LI5 for chaveada com um sinal elétrico de 24Vcc. 
Ligação conforme a figura 5 a seguir.
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 Inversor de Frequência
Figura 5 - Montagem do exercício 5.
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 Inversor de Frequência
1. Ajustar um comando à 3 fios com controle de marcha direto e reverso, e comando de parada 
emergencial do motor. Para o botão de STOP deve-se usar a entrada digital LI1, e as demais (LI2 e LI3) 
devem servir para controle do sentido de giro. O comando da velocidade deve ser efetuado por meio 
de um potenciômetro. Preencher a tabela 9 com os dados pedidos.
Figura 6 - Esquema do comando à 3 fios.
Tabela 9 - Exercício 1.
Parâmetro Valor
tCC
Fr1
2. Mantendo a configuração do motor conforme utilizado anteriormente no exercício 1, preencher a 
tabela 10 conforme pede:
 a) Parametrizar o inversor de tal forma que, o motor acelere em 7 segundos e desacelere em 0,1 
segundos, rodando em uma faixa de frequência de 10Hz a 90Hz.
 b) Configurar o relé R2A para sinalizar quando o motor atingir a frequência de referência.
Experimento 4 de Laboratório
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 Inversor de Frequência
Figura 7 – Ligação do potenciômetro ao inversor de frequência.
Tabela 10 - Exercício 2.
Parâmetro Valor
tCC
ACC
dEC
LSP
HSP
FrI
r1
tFr
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 Inversor de Frequência
1. Realizar um comando à 3 fios no inversor utilizando um controlador lógico programável (CLP) e 
completar a tabela 12. Ao variar um potenciômetro na entrada analógica do CLP, dependendo da 
faixa em que se encontra, a saída analógica do controlador deve atribuir valores fixos à entrada 
analógica AI1 do inversor de frequência.
Tabela 11 – Lista de alocação para o primeiro exemplo com o software “TwidoSuite”.
Símbolo Endereço Descrição
REF_POT %IW1.1 Referência dada pelo potenciômetro
REF_FREQ %QW1.0 Referência de frequência
Tabela 12 - Exercício 1.
Entrada 
analógica do CLP
Saída analógica 
do CLP
Frequência do 
motor [Hz] Parâmetro Valor
Vi < 1,5V Vo = 0V ACC
4,5 > Vi >= 1,5V Vo = 3V dEC
7,5 > Vi >= 4,5V Vo = 6V LSP
Vi >= 7,5V Vo = 10V HSP
 a) Após o preenchimento da tabela com os valores adquiridos, traçar um gráfico com os valores 
de frequência do inversor pela tensão na entrada no CLP.
 b) Fazer o acionamento de 6 valores distintos de velocidade conforme a tabela 13 e mostrar seu 
gráfico f x V.
Tabela 13 - Exercício1.
Entrada analógica do CLP Saída analógica do CLP Frequência do motor [Hz]
Vi < Vo = 0V
> Vi >= Vo = 2V
> Vi >= Vo = 4V
> Vi >= Vo = 6V
> Vi >= Vo = 8V
Vi >= Vo = 10V
Experimento 5 de Laboratório
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 Inversor de Frequência
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 Inversor de Frequência
2. Mantendo o comando à 3 fios e fazendo uso dos bits do sistema, incrementar a cada 100ms o 
valor da saída analógica do CLP até 100 (sendo esse valor equivalente a 10Vdc). Ao atingir este 
limite superior, fazer com que a saída fique novamente zerada. A saída analógica do CLP deve estar 
conectada à entrada analógica do inversor fazendo com que o motor gradativamente aumente a sua 
velocidade.
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 Inversor de FrequênciaExperimento 6 de Laboratório
1. Criar telas na interface homem-máquina (IHM) “Schneider Magelis” que disponham de um campo 
numérico onde o usuário possa escolher a velocidade do motor. Este valor virtual deve ser lido pelo 
CLP via conexão ethernet, e enviado analogicamente ao inversor de frequência na sua entrada AI1. O 
comando de giro deve ser feito à 3 fios com um botão NF para emergência e dois botões de impulso 
NA para comando de marcha.
Tabela 14 – Lista de alocação para o exercício 1.
Símbolo Endereço Descrição
FREQ_IHM %MW1 Valor de velocidade enviado pela IHM
REF_FREQ %QW1.0 Referência de frequência
2. Criar telas na IHM “Schneider Magelis” que disponham de um campo numérico onde o usuário possa 
escolher a velocidade do motor. Além disso, o comando de giro deve ser feito à 3 fios com botões 
virtuais nas próprias telas da IHM.
Tabela 15 – Lista de alocação para o exercício 2.
Símbolo Endereço Descrição
FREQ_IHM %MW1 Valor de velocidade enviado pela IHM
STOP %M1 Comando de STOP
LG_M_A_HOR %M2 Comando de giro para a esquerda
LG_M_HOR %M3 Comando de giro para a direita
REF_FREQ %QW1.0 Referência de frequência
M_STOP %Q0.0 Parada do motor
M_HOR %Q0.1 Aciona motor sentido anti-horário
M_A_HOR %Q0.2 Aciona motor sentido horário
3. Montar um sistema para o acionamento de um motor atendendo as seguintes situações:
 a) O motor deve ser acionado via inversor de frequência.
 b) A faixa de funcionamento prevista é 0Hz – 100Hz.
 c) O comando de marcha deve ser feito através da IHM, sendo possível escolher o sentido de giro.
 d) A velocidade pode ser selecionada através de uma chave seletora, selecionando entre a 
referência editada na IHM ou por um potenciômetro conectado ao CLP.
 e) Uma lâmpada deverá piscar em 1 Hz, quando a frequência de referência for maior que 60Hz.
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 Inversor de Frequência
Tabela 16 – Lista de alocação para o exercício 3.
Símbolo Endereço Descrição
SEL_REF %I0.0 Chave para selecionar canal de referência
REF_POT %IW1.0 Referência dada pelo potenciômetro
LG_M_HOR %M0 Habilita motor sentido horário
LG_M_A_HOR %M1 Habilita motor sentido anti-horário
DESLIGA %M2 Habilita o desligamento do motor
REF_IHM %MW40 Referência dada pela IHM
M_HOR %Q0.6 Aciona motor sentido horário
M_A_HOR %Q0.7 Aciona motor sentido anti-horário
LAMP_60 %Q0.8 Sinaleiro indicando frequência maior que 60Hz
M_STOP %Q0.9 Desliga o motor
REF_FREQ %QW1.0 Referência de frequência
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 Inversor de FrequênciaExperimento 7 de Laboratório
1. Efetuar a conexão do CLP e do inversor de frequência via protocolo de rede CAN-Open, e da IHM com 
o CLP via cabo de rede ethernet. O comando do inversor deve ser à 3 fios, com botões de comando 
de marcha, parada emergencial e controle de velocidade na interface homem-máquina.
Tabela 17 – Lista de alocação para o exercício 1.
Símbolo Endereço Descrição
STOP %M100 Habilita o desligamento do motor
LADO_1 %M101 Habilita motor sentido horário
LADO_2 %M102 Habilita motor sentido anti-horário
REF_IHM %MW100 Referência dada pela IHM
2. Efetuar a conexão do CLP e do inversor de frequência via protocolo de rede CAN-Open, e da IHM com 
o CLP via cabo de rede ethernet. O comando deve ser à 3 fios, com botões físicos ligados às entradas 
digitais do CLP para comando de marcha e parada emergencial, e na interface homem-máquina deve 
haver um campo numérico para controle da velocidade do motor.
Tabela 18 – Lista de alocação para o exercício 2.
Símbolo Endereço Descrição
STOP %I0.11 Habilita o desligamento do motor
LADO_1 %I0.12 Habilita motor sentido horário
LADO_2 %I0.13 Habilita motor sentido anti-horário
REF_IHM %MW100 Referência dada pela IHM