Inversores de Potência para GTD

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Motor de Indução Trifásico
• Características que o tornam superior:
– Simplicidade: Ao contrário do motor CC, não 
requere manutenção do conjunto escovas / 
comutador;
– Possui tamanho e peso reduzidos para uma 
mesma potência nominal, portanto custo 
menor;
– Mecanismo mais simples mais fácil de ser 
fabricado;
– Pode ser ligado diretamente a rede elétrica. 
Não necessita de fonte CC;
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Motor de Indução Trifásico
• Barreiras ao emprego do motor de 
indução trifásico (anos 80):
– Havia maior dificuldade em se variar a 
velocidade em um acionamento controlado;
– Com motor CC basta variar a tensão aplicada a 
armadura;
– Em CA os sistemas de controle eram mais 
sofisticados e o resultado era de baixa 
performance;
– Custo global do sistema (não apenas o 
relativo a máquina) era maior.
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Evolução Tecnológica nos 
anos 90
• Custo dos componentes de eletrônica de 
potência e de controle diminuiu 
continuamente e por conseguinte o custo 
dos conversores de freqüência idem;
• Tendência de vantagem cada vez maior 
de custo total do sistema máquina mais 
acionamento para as máquinas CA;
• Novas técnicas como o controle vetorial 
possibilitaram às máquinas CA 
comportamento similar ou superior aos 
das máquinas CC.
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Modelamento da Máquina de 
Indução Trifásica
• Componentes:
– Estator:
• Enrolamentos nos quais é aplicada 
alimentação de tensão alternada.
– Rotor:
• Composto de:
– Ou por uma gaiola de esquilo curto-circuitada.
– Ou por enrolamentos;
De qualquer forma, através de indução eletro-
magnética, o campo magnético produzido nos 
enrolamentos do estator produz correntes no 
rotor, de modo que, da interação de ambos os 
campos magnéticos será produzido o conjugado 
que levará máquina a rotação.
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Máquina de Indução Trifásica
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Modelamento da Máquina de 
Indução Trifásica
• O campo magnético produzido no 
estator é girante, devido a:
– Característica da CA trifásica da alimentação 
do estator;
– Distribuição geométrica espacial dos 
enrolamentos do estator;
O campo produzido pelas correntes induzidas no 
rotor terá também as mesmas características e 
procurará sempre acompanhar o campo girante 
do estator.
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Velocidade Angular do Campo 
Girante
• Depende da:
– Freqüência da rede;
– Numero de pólos da Máquina;
• Número de Pares de Pólos:
– Indica quantos enrolamentos há no estator, 
deslocados espacialmente de modo simétrico, 
e que são alimentados pela mesma tensão de 
fase.
• Ex: Se há 3 enrolamentos ( um para cada 
fase ) estiverem dispostos num arco de 180o
e outros 3 enrolamentos ocuparem os 180o
restantes, diz se que esta é uma máquina de 
4 pólos (ou 2 pares de pólos).
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O Campo Girante
• No caso de um motor de 4 pólos:
– Dada a simetria circular da máquina, tem-se o 
campo resultante, visto no entreferro, o qual 
apresenta pólos resultantes deslocados 90o
espacial um do outro;
– A resultante no centro do arranjo é sempre nula, 
no entanto o que importa é o fluxo magnético 
presente no entreferro (distância entre o rotor e o 
estator da máquina);
– A cada ciclo completo das tensões de alimentação 
(360o elétricos) corresponderá a uma rotação de 
180o no eixo.
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O Campo Girante
• Tal máquina possui 4 pólos (2 pólos norte e 2 pólos 
sul), distribuídos simetricamente e intercalados:
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O Campo Girante
• Tal máquina possui 4 pólos (2 pólos norte e 2 pólos 
sul), distribuídos simetricamente e intercalados:
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O Campo Girante
• Tal máquina possui 4 pólos (2 pólos norte e 2 pólos 
sul), distribuídos simetricamente e intercalados:
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O Campo Girante
• Tal máquina possui 4 pólos (2 pólos norte e 2 pólos 
sul), distribuídos simetricamente e intercalados:
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Máquina de Quatro Pólos
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Velocidade Angular do Campo Girante
• A velocidade de rotação do campo girante, chamada 
de velocidade síncrona, é dada por:
(ω = 2.pi.f)
(em (em (em (em rad/srad/srad/srad/s))))
Sendo: p ����Número de pólos
ωωωωS ����Velocidade angular (em rad/s) 
das tensões de alimentação da máquina,
• Por ser mais prático, podemos também trabalhar 
com f em Hz e com n em RPM:
(em r.p.m.)(em r.p.m.)(em r.p.m.)(em r.p.m.)
p
ω2
ωs
⋅
=
p
f
ns
..602
=
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Rotação do Rotor
• A corrente induzida no rotor possui uma 
freqüência que é a diferença da freqüência do 
campo girante e da rotação do rotor;
• Assim, na partida, com a máquina parada, a 
freqüência da corrente induzida é máxima 
(60 Hz no caso);
• A freqüência da corrente induzida vai-se 
reduzindo enquanto o rotor acelera até 
chegar tipicamente a uns poucos Hz , quando 
á máquina atingir a rotação de regime. 
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Rotação do Rotor
• Desta análise concluímos que:
• Se o rotor girar a mesma velocidade do 
campo girante, a diferença é zero, assim 
não haverá corrente induzida uma vez 
que não há variação de fluxo pelas 
espiras do rotor.
• Não havendo corrente induzida no rotor, 
não há como sustentar conjugado no 
eixo.
– A produção de conjugado no eixo da máquina 
deriva do fato de que a velocidade do rotor é 
sempre diferente da velocidade do campo girante.
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Rotação do Rotor
• Mas, em regime estável, ainda manterá 
sempre uma pequena diferença. Ex:
– Num motor de 4 Pólos em 60 Hz temos:
– Entretanto a rotação do eixo especificada é de :
– O que corresponde a uma freqüência assincrona de:
– A freqüência da corrente induzida no rotor é:
rpm
p
f
ns 18004
60602602
=
⋅⋅
=
⋅⋅
=
rpm1720
HzpnfA 3357120
41720
602
,=
⋅
=
⋅
⋅
=
Hzfff Ainduzida 672335760 ,, =−=−=
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Rotação do Rotor
• Essa diferença entre a 
velocidade angular síncrona e 
a velocidade angular do rotor, 
pode ser convertida em um 
valor de índice:
• Ao qual da-se o nome de:
... Escorregamento (S)...
• O qual pode ser obtido 
também, da mesma 
forma,a partir das
rotações em RPM.
s
mss
ωωωω
ωωωω−−−−ωωωω
====
%,
,
44
0440
1800
17201800
ou
S =−=
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O Escorregamento e o Fator de 
Potência
• Com a máquina girando em vazio, o 
escorregamento é mínimo e a corrente 
induzida também, apenas suficiente para 
produzir o conjugado à vazio.
• As correntes que circulam pelos 
enrolamentos do motor são apenas para 
manter a magnetização, tendo-se assim 
uma carga altamente indutiva e um fator 
de potência extremamente baixo:
(cos φφφφ < 0,3)
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O Escorregamento e o Fator de 
Potência
• A medida que uma carga mecânica é aplicada ao 
motor a velocidade rotórica diminui, causando 
aumento do escorregamento e da freqüência da 
corrente induzida no rotor.
• O aumento da corrente do rotor reflete na 
corrente do estator, provocando também, o 
aumento desta.
• Apesar de estarmos solicitando mais potência da 
linha de alimentação, estamos produzindo mais 
potência mecânica, e, com um fator de potência 
melhor.
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O Escorregamento e o Fator de 
Potência
• A carga plena a máquina terá um 
escorregamento que promove o equilíbrio 
entre oconjugado do motor (CM) e o 
conjuga resistente da carga (CRE).
• O fator de potência típico é de:
0,95 > cos φφφφ > 0,8
Dependendo do porte do motor, sendo que 
motores maiores apresentam também 
maior fator de potência.
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Motores de Alto Rendimento
• Os motores elétricos são responsáveis por 21,6% do 
consumo total de energia elétrica no Brasil (SIESE -
Eletrobrás 2003), o que justifica o uso de motores de alto 
rendimento.
• Os motores de alto rendimento são motores projetados 
para, fornecendo a mesma potência útil na ponta do eixo 
que outros tipos de motores, consumirem menos energia 
elétrica da rede.
• LEI DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA (Decreto n° 4.508, de 11 
de Dezembro de 2002) define os níveis mínimos de 
eficiência energética de motores elétricos trifásicos de 
indução, rotor de gaiola de esquilo, de fabricação nacional 
ou importados, para comercialização ou uso no Brasil.
• NBR 7094: “Máquinas Elétricas Girantes - Motores de 
Indução - Especificação”, define os valores nominais 
mínimos para motores alto rendimento.
• Motores de alto rendimento tem custo superior aos 
Standard, porém devido à redução do consumo de energia 
em função do seu maior rendimento, é possível obter um 
retorno do investimento inicial rapidamente:
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Motores de Alto Rendimento
• Construtivamente os motores de alto rendimento 
possuem as seguintes características:
– Chapas magnéticas de melhor qualidade (aço silício).
– Maior volume de cobre, que reduz a temperatura de 
operação.
– Enrolamentos especiais, que produzem menos perdas 
estatóricas.
– Rotores tratados termicamente, reduzindo perdas 
rotóricas.
– Anéis de curto circuito dimensionados para reduzir as 
perdas Joule.
– Projetos de ranhuras do motor são otimizados para 
incrementar o rendimento (Altos fatores de enchimento 
das ranhuras, que provêm melhor dissipação do calor 
gerado).
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A Curva de conjugado
• Uma curva de conjugado típica mostra três 
regiões distintas que representam os três 
modos de operação de um motor (para 
este estando ligado direto a rede com f=60
Hz)
– Tração; 
– Regeneração;
– Reversão.
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A Curva de conjugado
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Modo Tração
• Em tração, o rotor gira no mesmo sentido do campo 
girante;
• O fluxo no entreferro se mantém constante se o conjugado 
se manter constante;
• A medida que o escorregamento aumenta, o conjugado 
também aumenta (ou vice-versa) e o aumento é 
proporcional se estiver na região linear;
• A operação normal do motor se dá na região linear, uma 
vez que se o CRE exceder a um valor máximo, o motor 
parará;
– Se isso ocorrer teremos elevadas perdas de potência no rotor, devido a 
altas correntes induzidas. As perdas provocam aquecimento e o 
aquecimento prolongado danifica o motor.
• Na região linear a corrente do rotor cresce de maneira 
praticamente linear com o escorregamento;
– O mesmo acontece com a potência e o conjugado.
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Modo Regeneração
• O rotor e o campo girante movem-se no 
mesmo sentido, mas a velocidade mecânica 
ωωωωM, é maior que a velocidade síncrona ωωωωs .
– Isso resulta em um escorregamento negativo.
• Isso significa que a máquina está operando 
como gerador, entregando potência ao 
sistema de linha de alimentação à qual o 
estator estiver conectado.
• Esta situação só pode ocorrer se tivermos um 
controlador capaz de variar a freqüência da 
CA de alimentação e se, a partir de um 
regime estável, a freqüência passar a ser 
diminuída.
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Modo Reversão
• O campo girante gira em sentido oposto ao rotor, 
levando a um escorregamento: 2 > S > 1
• Isso ocorre se repentinamente provocando a mudança 
no sentido de rotação do campo pela inversão da 
conexão de duas das três fases da alimentação do 
estator;
• O conjugado produzido (que tende a acompanhar o 
campo girante) se opõe ao movimento do rotor, 
levando a uma frenagem da máquina;
• Enquanto estiver revertendo (desacelerando em um 
sentido) o conjugado presente é pequeno mas 
correntes são elevadas;
• A energia retida na massa girante e dissipada 
internamente na máquina, levando-a ao aquecimento. 
O número de reversões deve ser comedido para não 
provocar superaquecimento devido ao acumulo 
sucessivo de calor;
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Métodos de Variação da 
Velocidade da Máquina de Indução
• Do ponto de vista do acionamento, a 
velocidade de um motor de indução pode 
ser variada de uma das seguintes 
maneiras:
– Controle da resistência do rotor (antigo);
– Controle da tensão do estator (antigo);
– Controle da freqüência do estator (antigo);
– Controle da tensão e da freqüência do estator 
(controle escalar);
– Controle da corrente (controle vetorial).
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Controle pela Resistência do Rotor
• Para uma máquina de rotor bobinado é possível, 
externamente, colocar resistências que se somem à 
impedância própria do rotor:
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Controle pela Resistência
• A variação de Rx permite mover a curva 
conjugado-Velocidade da máquina como mostrado 
nos três casos abaixo:
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Controle pela Resistência
• Note que para um determinado conjugado, o 
aumento da resistência associada ao rotor leva a 
uma diminuição da velocidade mecânica.
• Este método permite, além de limitar a corrente 
de partida, também elevar o conjugado de 
partida.
• Obviamente é um método de baixa eficiência 
energética devido a dissipação de potência nas 
resistências.
• O balanceamento das 3 fases é fundamental para 
a boa operação da máquina.
• Este acionamento foi (é) usado especialmente em 
situações que requeriam um grande número de 
partidas/paradas, além de elevado conjugado.
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Controle pela Resistência
• Os resistores podem ser substituídos por um 
retificador trifásico que “enxerga” uma 
resistência variável, determinada pelo ciclo de 
trabalho do transistor de saída (fig b);
• Outros arranjos, permitem que, ao invés de se 
dissipar energia em uma resistência externa, se 
possa envia-la de volta a rede. A relação entre a 
tensão CC definida pelo retificador e a corrente Id 
refletem para o enrolamento do rotor como 
resistência equivalente (fig c).
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Controle Pela Tensão de 
Alimentação do Estator
Das equações do conjugado, podemos observar que:
O conjugado é proporcional ao quadrado da tensão 
aplicada ao estator.
Assim, para um dado conjugado resistente, uma 
redução na tensão provoca uma diminuição da 
velocidade (de fato um aumento no escorregamento).
( ) 





++





⋅
⋅⋅
= 2222
rrrrSSSS
2222
rrrrSSSS
2222
SSSSrrrrdddd XXXXXXXXSSSSRRRRωωωωSSSS
VVVVRRRR3333CCCC
( ) ( )[ ]2222rrrrSSSS2222rrrrSSSS
2222
SSSSrrrrSSSS XXXXXXXXRRRRωωωω
VVVVRRRR3333CCCC
++⋅
⋅⋅
=
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Controle Pela Tensão de 
Alimentação do Estator
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Controle Pela Tensão de 
Alimentação do Estator
• Este tipo de acionamento não é aplicável 
a cargas que necessitem de:
– Conjugado constante (independente da velocidade);
– Elevado conjugado de partida.
• Além do mais:
– a faixa de ajuste da velocidade é relativamente pequena;
– O ajuste é feito as custas de redução significativa do 
conjugado disponível.
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Controle Pela Tensão de 
Alimentação do Estator
• Para que a performance desse tipode 
acionamento seja satisfatória, motores 
especiais são construídos (denominados 
de classe D):
– Tais motores possuem elevada resistência no 
enrolamento de rotor de modo que a faixa de 
variação de velocidade se torne maior e não seja 
muito severa a perda de conjugado em baixas 
velocidades.
• O acionamento é simples e de baixo 
custo, justificando o uso para aplicações 
de baixa performance tais como 
ventiladores e bombas centrífugas, que 
exigem baixo conjugado de partida.
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Controle Pela Tensão de 
Alimentação do Estator
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Controle Pela Variação da 
Freqüência
• O Conjugado do motor é dado por:
• Já o fluxo pode ser resumido em:
Assim, o Conjugado é dependente do fluxo e o 
fluxo, por sua vez, é dependente da freqüência!
Rme IkC ×Φ×=
Corrente rotórica
Conjugado do motor
Fluxo magnético
f
VV S
S
S
.
2
1
0 piω
φ =≅
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Controle Pela Variação da 
Freqüência
• Pelas equações apresentadas 
anteriormente conclui-se que:
– Manipulando-se apenas a freqüência da fonte de 
alimentação CA do estator, tanto a velocidade
quanto o conjugado de um motor de indução, 
podem ser variados simultaneamente, de modo 
que:
• A velocidade é diretamente proporcional a 
freqüência da CA;
• O conjugado é inversamente proporcional a 
freqüência da CA.
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Controle Pela Variação da 
Freqüência
• No entanto tal acionamento não é 
conveniente, pois:
– reduzindo-se a freqüência, aumenta-se o fluxo levando-
se a uma saturação da máquina o que provoca a 
alteração da característica conjugado-velocidade.
– Para baixas freqüências, com a diminuição das 
reatâncias, a corrente do estator tende a se elevar 
demasiadamente.
– Se a freqüência for elevada acima da freqüência 
nominal, fluxo e conjugado diminuem, característica 
similar a dos motores CC, quando se faz elevação de 
velocidade por meio de enfraquecimento do campo.
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Controle Pela Variação da 
Freqüência
• Uma alimentação deste tipo pode ser obtida por meio 
de um inversor que forneça uma tensão constante 
(valor eficaz), variando apenas a freqüência.
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Controle da Tensão e da 
Freqüência
• Se a relação entre a tensão e a freqüência da 
alimentação do motor for mantida constante, o 
fluxo de entreferro não se altera, de modo que o 
conjugado máximo não se altera.
• Uma vez que a tensão nominal da máquina não 
deve ser excedida, este tipo de acionamento 
aplica-se para velocidades iguais ou menores que 
a velocidade nominal.
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Controle com Variação da 
Tensão e da Freqüência
• Consideremos a relação entre a tensão e 
a freqüência seja constante (Volts/Herts 
constante);
• Dai pela lei de Lenz:
• O fluxo é constante:
dt
)t(d)t(v φφφφ====
f
V
.
2
1V 00
0
pipipipi
====
ωωωω
≅≅≅≅φφφφ
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Conversores Estáticos de 
Freqüência
• Concluímos então que para podermos variar a 
velocidade de um motor de indução mantendo o 
conjugado constante, devemos manter constante 
a relação tensão/freqüência;
• O inversor que utiliza o princípio de manter V/Hz 
constante é denominado inversor escalar.
• A figura mostra a característica conjugado-
velocidade para uma excitação deste tipo, para 
velocidades abaixo da velocidade nominal.
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Controle da Tensão e da Freqüência
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Controle da Tensão e da Freqüência
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Controle da Tensão e da Freqüência
• Notamos que o motor será capaz de girar 
em qualquer velocidade abaixo da 
nominal.
• No entanto, em rotações muito baixas o 
motor perde a capacidade de produção de 
conjugado.
– Isso ocorre em função das perdas existentes na 
resistência do estator, que se torna muito resistivo.
• Uma das soluções possíveis é modificar a 
curva Volts/Hz, de modo a compensar 
este efeito.
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Controle da Tensão e da Freqüência
Sem 
Compensação
Compensação 
Máxima
60Hz
220V
Compensação IxR
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Controle da Tensão e da Freqüência
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Controle com Variação da 
Tensão e da Freqüência
• A novidade foi poder sintetizar de forma simples 
uma tensão trifásica com tensão e freqüência 
ajustáveis.
• A idéia central é variar a velocidade do campo 
girante do motor, mantendo sua amplitude 
nominal, ou seja, conservando o fluxo magnético
no valor especificado pelo fabricante.
• O motor será capaz de girar em qualquer 
velocidade abaixo da nominal.
• No entanto para rotações muito baixas, o motor 
ainda apresenta perda de capacidade de produzir 
conjugado...
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Sistemas Automáticos de Controle
• Consiste num conjunto de 
elementos interligados em malha 
fechada, isto é, além do fluxo de 
informação no sentido direto (da 
entrada para a saída), existe outro 
no sentido contrário (da saída 
para a entrada), chamado de 
realimentação (feedback).
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Sistemas Automáticos de Controle
COMANDO
ELEMENTO 
FINAL DE 
COMANDO
PLANTA
SINAL DE
COMANDO
VARIÁVEL
MANIPULADA
VARIÁVEL
CONTROLADA
ENTRADA SAÍDA
PERTURBAÇÕES
SENSORCOMPA
RADOR
REALIMENTAÇÃO
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Etapa
Retificadora Link DC
Etapa
Inversora
Interfaces e "Drives"
CPU
• Entradas / Saídas
digitais
• Entradas / Saídas
analógicas
• Interface serial
I.H.M
Estrutura BásicaEstrutura Básica
Unidade de 
Controle
Unidade de 
Potência
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AC DC AC
Circuito de PotênciaCircuito de Potência
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Ponte não controlada na entrada que pode ser monofásica ou trifásica
dependendo do modelo do inversor.
+ Ud
- Ud
REDE
+ Ud
- Ud
REDE
RetificadorRetificador
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Filtra a tensão retificada diminuindo seu "ripple", e fornece a corrente
de saída; Também faz a troca de reativos com o motor.
C
R
K1 Circuito de pré-carga
Circuito IntermediárioCircuito Intermediário
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Os transistores operam como chaves
CH1
(+)
(-)
Link DC
T1
T2
T3CH4
CH3
CH6
CH5
CH2
Etapa InversoraEtapa Inversora
allenz NAI 59
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Transforma o nível de tensão CC do link em uma tensão alternada para
que a mesma seja aplicada ao motor.
Como é possível transformar uma tensão CC em tensão CA ?
CH1
CH4
T1
T1
CH1
CH4aberta
fechada
+ Ud
- Ud
+ Ud
- Ud
Etapa InversoraEtapa Inversora
allenz NAI 60
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Sistema de modulação PWM ( Pulse Width Modulation )
portadora
Senóide de referência
Tensão média de saída
Forma de onda da saída
ModulaçãoModulação
allenz NAI 61
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( )s
p
f
nm −⋅
⋅
= 1120
Escorregamento
Número de pólos
Freqüência
Velocidade
Assíncrona 
ou 
Mecânica
Equação da VelocidadeEquação da Velocidade
Mecânica (Rotórica)Mecânica (Rotórica)
allenz NAI 62
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Controle Escalar Controle Vetorial
Equação de Conjugado do Motor
Corrente rotórica
2IkC me ×Φ×=
Conjugado do motor
Fluxo magnético
Filosofias de ControleFilosofias de Controle
allenz NAI 63
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f
Uk
m
×=Φ 1
2IkC me ×Φ×=
O conjugado será constante se o produto entre o fluxo e a
correnterotórica for constante.
Podemos considerar que I2 seja praticamente constante. 
Assim devemos avaliar como se comporta o fluxo.
Kf
U
=⇒
Controle EscalarControle Escalar
allenz NAI 64
INVERSORES-2002-2006
Controle VetorialControle Vetorial
• O controle vetorial é um método de controle, com 
uma visão da máquina e dos seus modelos 
dinâmicos, que toma em consideração tanto a
amplitude das grandezas como a sua fase, 
fazendo utilização de "vetores espaciais", cujas 
projeções são as variáveis trifásicas.
• Tradicionalmente o controle vetorial utiliza a 
estratégia de matrizes de transformação do 
sistema de 3 eixos para um sistema de 2 eixos 
(transformadas de Clark e Park). A estrutura de 
regulação (malha fechada) recebe assim duas 
constantes como referência: a componente do 
conjugado (sobre o eixo q) e a componente do 
fluxo (sobre o eixo d).
allenz NAI 65
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TRANSF
TRANSF
Integrador
Valor estimado
Corrente
de
magnetização
Corrente
de
saída
Tensão
de
saída
IqId
Id = corrente de excitação
Iq = corrente de conjugado
Controle VetorialControle Vetorial
allenz NAI 66
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n
φφφφ
I
PWM
referência
regulador
regulador
regulador
Corrente
de
magnetização
Valor estimado
Valor estimado
Vetorial "Sensorless"Vetorial "Sensorless"
allenz NAI 67
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"Encoder"
n
φφφφ
I
PWM
referência
regulador
regulador
regulador
Corrente
de
magnetização
Valor real
Vetorial com "Encoder"Vetorial com "Encoder"
allenz NAI 68
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Inversores de Freqüência
Característica CorrenteContínua Escalar C / "Encoder"
Controle de
Velocidade SIM SIM SIM SIM
Controle de
conjugado SIM NÃO NÃO SIM
Sincronismo
Com
Precisão
SIM NÃO NÃO SIM
"Sensorless"
Vetorial
Comparativos entre TecnologiasComparativos entre Tecnologias
allenz NAI 69
INVERSORES-2002-2006
Inversores de Freqüência
Característica CorrenteContínua Escalar C/ "Encoder"
Precisão de
velocidade
0,025 % 1 % 0,5 % 0,01 %
Faixa de
Variação de
Velocidade
1:100 1:10 1:20 1:100
conjugado de
Partida
150 % 100 % 150 % 150 %
"Sensorless"
Vetorial
Comparativo entre TecnologiasComparativo entre Tecnologias
allenz NAI 70
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Tipo de Inversor
Escalar Vetorial
Sensorless
Vetorial
Com
Encoder
CP / CN 1,0 1,5 1,5
IP / IN 1,5 1,5 1,5
Valores máximos válidos para tempos de aceleração menores que 60 s.
Características de PartidaCaracterísticas de Partida
allenz NAI 71
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•••• Rampa de freqüência;
•••• Frenagem reostática;
•••• Frenagem regenerativa;
•••• Frenagem por injeção de corrente contínua.
Sistemas normalmente aplicados :
O inversor deve fazer com que o motor desacelere 
a carga e pare após um determinado tempo
Características de FrenagemCaracterísticas de Frenagem
allenz NAI 72
INVERSORES-2002-2006
t
f
Tempo da Rampa programável
Este sistema é eficiente para 
cargas de baixa até media 
inércia.
Rampa de FreqüênciaRampa de Freqüência
allenz NAI 73
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Sobretensão
MOTOR
GERADOR
REDE
REDE
Para cargas com baixa inércia.
Para cargas com inércia mais 
elevada.
Rampa de FreqüênciaRampa de Freqüência
allenz NAI 74
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Energia dissipada 
por efeito Joule
Módulo de frenagem
Resistor de
frenagem
GERADORREDE
Não deve haver sobre-tensão 
no Link CC, para evitar que o 
inversor entre em bloqueio na 
execução da rampa. 
Frenagem ReostáticaFrenagem Reostática
allenz NAI 75
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� Tipo fita (maior porte) ou fio (menor porte);
� O valor Ôhmico dependerá do
modelo do inversor (maiores correntes implica em
menores valores ôhmicos);
� A potência de dissipação poderá ser definida através
da seguinte relação :
PP Motorsistor ×≥ 2,0Re
(valores em kW)
Resistor de FrenagemResistor de Frenagem
allenz NAI 76
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MOTORREDE
GERADORREDE
Ponte regenerativa Ponte inversora
Frenagem RegenerativaFrenagem Regenerativa
allenz NAI 77
INVERSORES-2002-2006
t
f
tCC
UCC
Injeção de C.C.
tmorto
Frenagem 
reostática
Freqüência 
mínima
Frenagem por Injeção CCFrenagem por Injeção CC
trampa
allenz NAI 78
INVERSORES-2002-2006
Permite a alteração da curva U/f padrão ajustando a característica 
de tensão e freqüência em uma condição não convencional.
U/fU/f AjustávelAjustável
allenz NAI 79
INVERSORES-2002-2006
Permite escolher uma rampa linear ou “S” para a aceleração e 
desaceleração.
Rampa SRampa S
allenz NAI 80
INVERSORES-2002-2006
Esta função permite que duas entradas digitais sejam 
programadas para acelerar e desacelerar o motor.
&
Acelera
Desacelera
Habilitação
Referência de
freqüência
Potenciômetro eletrônico
Potenciômetro EletrônicoPotenciômetro Eletrônico
allenz NAI 81
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Ajuste de velocidades pré-definidas, através de combinações de 
entradas digitais. Um CLP pode comandar as entradas digitais do 
Inversor.
DI´s
f1
f2
f3
f4
f5
f6
f7
f8
""MultispeedMultispeed""
allenz NAI 82
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Esta função permite que o motor execute uma seqüência pré-
programada de velocidades, em tempos pré-definidos.
Ciclo AutomáticoCiclo Automático
allenz NAI 83
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∆∆∆∆
n
V
Referência de
velocidade
Corrente Ativa
da saída
velocidade
Compensação de EscorregamentoCompensação de Escorregamento
allenz NAI 84
INVERSORES-2002-2006
Velocidade
Motor
Referêncian1 n2
Banda
Proibida
Banda
Proibida
Rejeição de FreqüênciasRejeição de Freqüências
Permite que o Inversor rejeite freqüências indesejada como por 
exemplo freqüências que causam ressonância mecânica na 
máquina (vibração excessiva).
allenz NAI 85
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Tensão no link DC
Pulsos de saída
Tensão de saída
Freqüência de saída
desabilitado
Tempo ajustável
tFalta < 2 s
““Ride ThroughRide Through””
allenz NAI 86
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PROCESSO
REGULADOR
PID
(Inversor)
Referência
Realimentação
Velocidade
(Sinal padronizado)
Esta função permite controlar automaticamente através de ação
P.I.D , nível, pressão, vazão, temperatura, etc.
Regulador Regulador P.I.P.I.DD
allenz NAI 87
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Esta função permite a regulação da velocidade do motor em malha 
fechada, através de realimentação por “encoder”.
PROCESSO
REGULADOR
PI
(Inversor)
Referência
Realimentação
Velocidade
("Encoder" incremental)
Regulador de VelocidadeRegulador de Velocidade
allenz NAI 88
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Inversores de Freqüência 
USA Canadá Europa
Linha de ProdutosLinha de Produtos
allenz NAI 89
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� Certificações Internacionais 
� Faixa de freqüência de saída 0...300 Hz
� Ponte inversora a transistor IGBT
� IHM remota para painéis (cabos de 1/2, 1, 2,
5, 7.5 ou 10 m)
� Interface serial RS-232 ou RS-485
Características GeraisCaracterísticas Gerais
allenz NAI 90
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Padronização de programação
Produtos de nível internacional (exportação)
Compatibilidade eletromagnética “EMC”
Grau de proteção IP20 e NEMA 1 (CFW-09)
Características GeraisCaracterísticas Gerais
allenz NAI 91
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� Rampa Linear e rampa tipo “S”
� Frenagem CC
� Compensação I x R manual e automática
� Função de JOG
� Curva U/F ajustável 
Características GeraisCaracterísticas Gerais
allenz NAI 92
INVERSORES-2002-2006
� Função “Multi-Speed” - 8 velocidades� Rejeição de freqüências críticas
� “Ride-Through” (operação durante falhas
momentâneas da rede)
� Compensação de escorregamento
Características GeraisCaracterísticas Gerais
allenz NAI 93
INVERSORES-2002-2006
µLINE
� Função “Flying Start” (partida com motor girando)
CFW-07
� Frenagem Reostática incorporada
� Regulador PID Superposto (Versão HVAC)
CFW-09
� Função Flying Start (partida com motor girando)
� Função Ride-Through (quedas momentâneas da rede)
� H.M.I. com função COPY
Características GeraisCaracterísticas Gerais
allenz NAI 94
INVERSORES-2002-2006
CARACTERÍSTICAS µLINE CFW-07 CFW-09
Alimentação Monofásica (Vca)
Alimentação Trifásica (Vca)
Entradas digitais programáveis
Saídas digitais programáveis
Entradas analógicas programáveis
Saídas analógicas programáveis
Freqüência de chaveamento (kHz)
200-240 220-230 220-230
04 03
01 02
01 02
-- 01
2,5 / 5 
10 2,5 / 5
200-240 
380-480
220-230 
380-480
06
03
02
02
220-230 
380-480
1,25 / 2,5 / 
5 / 10
Regulador de VelocidadeRegulador de Velocidade
allenz NAI 95
INVERSORES-2002-2006
Inversor uLINE CFW-07
Tensão de 
Alimentação
Motor 
(CV) 
I Nom. do 
CFW (A) 
I Nom. do 
CFW (A) 
Motor
(CV) 
220 Vca
Monofásico
1,6
2,6
4,0
0,25
0,5
1,0
1,8
2,6
4,1
6,0
7,3
10
0,33
0,5
1,0
1,5
2,0
3,0
CFW-09
Motor 
(CV) 
I Nom. do 
CFW (A) 
6,0
7,0
10
1,5
2,0
3,0
Características GeraisCaracterísticas Gerais
allenz NAI 96
INVERSORES-2002-2006
Inversor uLINE CFW-07 CFW-09
Tensão de 
Alimentação
Motor 
(CV) 
I Nom. do 
CFW (A) 
I Nom. do 
CFW (A) 
Motor
(CV) 
Motor 
(CV) 
I Nom. do 
CFW (A) 
220 Vca
Trifásico
7,0 2,0 10
16
3,0
5,0
6
7
10
13
16
24
28
45
54
70
86
105
130
1,5
2,0
3,0
4,0
6,0
7,5
10
15
20
25
30
40
50
Características GeraisCaracterísticas Gerais
allenz NAI 97
INVERSORES-2002-2006
Inversor uLINE CFW-07
Tensão de 
Alimentação
Motor 
(CV) 
I Nom. do 
CFW (A) 
I Nom. do 
CFW (A) 
Motor
(CV) 
380 Vca
Trifásico
1,0
1,6
2,6
4,0
0,25
0,5
1,0
2,0
2,6
4,1
6,5
9,3
13
16
1,0
2,0
3,0
5,0
7,5
10
Características GeraisCaracterísticas Gerais
allenz NAI 98
INVERSORES-2002-2006
Inversor CFW-09
Tensão de 
Alimentação
Motor 
(CV) 
I Nom. do 
CFW (A) 
I Nom. do 
CFW (A) 
Motor
(CV) 
380 Vca
Trifásico
3,0
4,0
5,0
9,0
13
16
24
30
38
45
1,5
2,0
3,0
5,0
7,5
10
15
20
25
30
60
70
86
105
142
180
240
361
450
600
40
50
60
75
100
125
150
270
300
400
Características GeraisCaracterísticas Gerais
allenz NAI 99
INVERSORES-2002-2006
Inversor uLINE CFW-07
Tensão de 
Alimentação
Motor 
(CV) 
I Nom. do 
CFW (A) 
I Nom. do 
CFW (A) 
Motor
(CV) 
440 Vca
Trifásico
1,0
1,6
2,6
4,0
0,33
0,75
1,5
2,0
2,6
4,1
6,5
9,3
13
16
1,5
2,0
4,0
6,0
7,5
12,5
Características GeraisCaracterísticas Gerais
allenz NAI 100
INVERSORES-2002-2006
Inversor CFW-09
Tensão de 
Alimentação
Motor 
(CV) 
I Nom. do 
CFW (A) 
I Nom. do 
CFW (A) 
Motor
(CV) 
440 Vca
Trifásico
3,0
4,0
5,0
9,0
13
16
24
30
38
45
1,5
2,0
3,0
6,0
10
12,5
15
20
25
30
60
70
86
105
142
180
240
361
450
600
40
50
60
75
100
150
200
300
350
500
Características GeraisCaracterísticas Gerais
allenz NAI 101
INVERSORES-2002-2006
� Curto-Circuito na saída (Fase-fase e fase-terra)
� Sobrecarga no motor ( I x t )
� Subtensão e sobretensão
� Falta de fase na alimentação
� Sobretemperatura na Potência
� Erro de programação
� Erro da comunicação Serial
ProteçõesProteções
allenz NAI 102
INVERSORES-2002-2006
MDW-01
Controle Escalar
"Motordrive""Motordrive"
allenz NAI 103
INVERSORES-2002-2006
O que é ? 
O motordrive consiste de um motor de indução 
e um inversor de freqüência formando uma unidade
integrada, compacta e robusta
Características GeraisCaracterísticas Gerais
allenz NAI 104
INVERSORES-2002-2006
Produto Inovador
Motor + Inversor 
(unidade integrada do mesmo fabricante)
Rotação Nominal 1800 rpm (IV pólos) e
3600 rpm (II pólos)
Classe de isolação “F”
Carcaça de alumínio
Características GeraisCaracterísticas Gerais
allenz NAI 105
INVERSORES-2002-2006
Formas construtivas do motor: 
B3T (com pés - padrão), B35T (com pés e flange FF-
especial) e B34T (com pés e flange C - especial)
Controle microprocessado 
Modulação PWM senoidal
Interface homem-máquina remota (opcional -
composta por display e cabo de 2, 5 ou 10 m) 
Mesmas características elétricas e proteções do
CFW-07
Características GeraisCaracterísticas Gerais
allenz NAI 106
INVERSORES-2002-2006
2,0/3AC.380-480
3,0/3AC.380-480
5,0/3AC.380-480
2 / 380-480
3 / 380-480
5 / 380-480
Modelo 
MDW-01
Motor
(CV / Vca)
Tensão de 
Alimentação
220 Vca
Monofásico
Carcaça
2,0/1AC.220-230 2 / 220 90 S/L
220 Vca
Trifásico
2,0/3AC.220-230
3,0/3AC.220-230
5,0/3AC.220-230
2 / 220
3 / 220
5 / 220
90S
90L
100L
380 Vca
Trifásico
90S
90L
100L
EspecificaçãoEspecificação
allenz NAI 107
INVERSORES-2002-2006
Elevada compactação
Robustez elevada (Inversor IP55)
Custo reduzido da instalação elétrica
Eliminação de problemas entre motor e Inversor
Padronização de programação com uLINE, CFW-07, 
CFW-09
Frenagem reostática incorporada (standard)
VantagensVantagens