inversor de frequência

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IFPE- Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia de Pernambuco 
Campus XXXXXXX 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INVERSOR DE FREQUÊNCIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ALUNA: XXXXXXXX 
 
CIDADE 
20/20/20 
 
 
Introdução 
O presente trabalho trata do Inversor de Frequência, que é um dispositivo 
eletrônico que tem como principal função regular a velocidade de um motor 
elétrico mantendo seu torque (conjugado). Tem como objetivo apresentar um 
histórico sucinto do dispositivo, como também seu princípio de funcionamento, 
suas aplicações na indústria e as vantagens e desvantagens de sua utilização 
nos circuitos elétricos, com o intuito de facilitar a compreensão da importância 
desse dispositivo para a formação do técnico em eletrotécnica. 
Neste trabalho foi utilizada a metodologia da pesquisa bibliográfica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Inversor de Frequência 
O Inversor de Frequência é um dispositivo eletrônico capaz de variar a 
velocidade de giro de um motor de indução trifásico. É um dispositivo que 
transforma corrente elétrica alternada fixa (corrente e tensão) em corrente 
elétrica CA variável controlando a potência consumida pela carga através da 
variação da frequência entregue pela rede. Dessa forma pode-se facilmente 
alterar a velocidade de rotação do motor com mais eficiência. 
 
 
 
 
Surgimento do IF 
A alguns anos, motores de corrente contínua eram utilizados para se ter um 
controle preciso de velocidade. Porém este método acarretava em diversos 
problemas como custo do motor, necessidade de retificação da tensão e 
manutenção. 
Com os avanços da eletrônica de potência e com as necessidades de aumento 
de produção e diminuição de custos na automação industrial, surgiram uma 
série de equipamentos direcionados as mais diversas aplicações na área da 
automação. O inversor de frequência é um desses equipamentos. Versátil e 
dinâmico, permitiu o uso de motores de indução para controle de velocidade em 
substituição aos motores de corrente contínua, tornando-se de grande 
importância para o mundo da eletricidade. 
 
Componentes 
Cabe lembrar que cada fabricante utiliza sua própria tecnologia, mas esse 
modelo abrange uma grande parte dos inversores encontrados no mercado atual. 
Podemos, portanto, dividi-lo em 4 principais blocos: 
 
1º bloco - CPU 
A CPU (unidade central de processamento) de um inversor de freqüência pode ser 
formada por um micro processador ou por um micro controlador (PLC). Isso depende 
apenas do fabricante. De qualquer forma, é nesse bloco que todas as informações 
(parâmetros e dados do sistema) estão armazenadas, visto que também uma memória 
está integrada a esse conjunto. A CPU não apenas armazena os dados e parâmetros 
relativos ao equipamentos, como também executa a função mais vital para o 
funcionamento do inversor: Geração dos pulsos de disparo, através de uma lógica de 
controle coerente, para os IGBT’s. 
2º Bloco - IHM 
O segundo bloco é o IHM (interface Homem máquina). É através desse dispositivo que 
podemos visualizar o que está ocorrendo no inversor (display), e parametrizá-lo de 
acordo com a aplicação (teclas). 
3ºBloco - Interfaces 
A maioria dos inversores pode ser comandada através de dois tipos de sinais: 
Analógicos ou digitais. Normalmente, quando queremos controlar a velocidade de 
rotação de um motor AC no inversor, utilizamos uma tensão analógica de comando. 
Essa tensão se situa entre 0 á 10 Vcc. A velocidade de rotação (RPM) será 
proporcional ao seu valor, por exemplo: 1 Vcc = 1000 RPM, 2Vcc = 2000 RPM. Para 
inverter o sentido de rotação basta inverter a polaridade do sinal analógico (de 0 á 10 
Vcc sentido horário, e –10 á 0 Vcc sentido anti-horário). Esse é sistema mais utilizados 
em maquinas-ferramenta automáticas, sendo que a tensão analógica de controle é 
proveniente do controle numérico computadorizado (CNC). Além da interface 
analógica, o inversor possui entradas digitais. Através de um parâmetro de 
programação, podemos selecionar qual entrada é válida (Analógica ou digital). 
4º Bloco – Etapa de potência 
A etapa de potência é constituída por um circuito retificador, que alimenta ( através de 
um circuito intermediário chamado “barramento DC”), o circuito de saída inversor 
(módulo IGBT) 
 
 
Descrição do funcionamento do IF 
O inversor de frequência possui vários estágios em seu funcionamento. O 
primeiro é onde chegam as fases vindas da rede elétrica, que são convertidas 
em um sinal de corrente continua, por meio de uma ponte retificadora de onda 
completa com dois diodos conectados a cada fase, totalizando 6 diodos. 
 
Diagrama completo de funcionamento de um inversor de frequência. 
Assim, após passar pelas pontes de diodo, a tensão nas fases é continua 
pulsante. O próximo estágio do sistema é o barramento de corrente continua, 
em que existem capacitores de filtro em paralelo e uma indutância em série, 
responsáveis por filtrar o sinal pulsante. 
Assim, o sinal pulsante torna-se continuo, com uma ondulação mínima. Por 
conta da transformação de corrente alternada para continua, o valor da tensão 
elétrica no sinal continuo equivale a aproximadamente a multiplicação de raiz 
de dois pela tensão RMS em corrente alternada. 
Modulação por largura de pulso – PWM 
Por fim, o último estágio do inversor de frequência consiste em transistores 
capazes de chavear a tensão continua. Portanto, eles são capazes de ligar e 
desligar a alimentação do motor em cada uma das fases diversas vezes por 
segundo. Com isso, o sinal DC será novamente convertido em um sinal AC, 
mas que pode ter a sua frequência controlada por meio dos transistores. 
Note que, do mesmo modo, os transistores permitem controlar a polaridade do 
sinal que chega ao motor, possibilitando que ocorra a conversão para AC. 
 
 
Vantagens e desvantagens de um IF 
 
Vantagens: 
Redução do consumo de energia elétrica 
Ao utilizar inversores de frequência para controlar a velocidade de um motor, o 
consumo de energia torna-se menor em comparação outras formas de realizar 
a mesma tarefa, como variadores mecânicos, por exemplo. 
Evita acionamentos bruscos 
O acionamento de um motor através de um inversor de frequência permite a 
configuração de uma rampa de aceleração, evitando partidas bruscas que 
possam danificar componentes do sistema como correias, correntes ou até 
mesmo o produto manufaturado na máquina. 
Aumento da vida útil do sistema 
Inversores de frequência aumentam a vida útil dos motores elétricos e do sistema 
como um todo por diversos motivos. Evita acionamentos bruscos, existem várias 
funções de proteção, como por exemplo em caso de picos na rede elétrica. 
Baixo custo de manutenção 
A manutenção é muito simples e barata. Manter a manutenção em dia faz com 
que o dispositivo dure perfeitamente por muito tempo. 
Desvantagens: Por se tratar de uma carga não linear os inversores introduzem 
harmônicos no sistema elétrico afetando a qualidade de energia, perda de 
rendimento dos conjuntos elétricos e provocando interferências 
eletromagnéticas indesejáveis em outros equipamentos. 
 
https://athoselectronics.com/true-rms/
 
 
Aplicações de um CLP 
Os benefícios e vantagens dos inversores de frequência são muitos e podem 
gerar economia em larga escala. São empregáveis na maioria dos 
equipamentos que possuem motores elétricos de indução trifásicos como: 
• Ventiladores e exaustores 
• Bombas centrifugas e dosadoras 
• Esteiras transportadoras 
• Compressores 
• Agitadores e misturadores 
• Extrusoras 
• Laminadores 
• Rebobinadoras de papel 
• Fornos de cimento 
• Esmaltadeiras 
• Granuladores e paletizadoras 
• Injetoras e sopradoras 
• Máquinas de corte e solda 
• Fornos de cimento 
• Aplicações multibombas e multimotores 
• Máquinas em geral (OEMs) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
https://www.mundodaeletrica.com.br/tag/vantagens-de-usar-um-inversor-de-frequencia/Conclusão 
Diante do que foi exposto neste trabalho sobre Inversor de Frequência - o 
surgimento, seus componentes, seu princípio de funcionamento, suas 
vantagens, desvantagens e sua aplicação na indústria, pode-se concluir que é 
imprescindível o entendimento do funcionamento e aplicações desse 
dispositivo para a formação do técnico.