O conversor de frequência é um mecanismo usado para regular a velocidade de rotação dos motores. Qual é o princípio do inversor e quais são suas possíveis aplicações? Os conversores de frequência e inversores são o mesmo dispositivo? Quanto custa um inversor monofásico ou trifásico de boa qualidade? A seguir, responderemos às perguntas mais importantes.
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Inversor versus conversor de frequência
O que é um inversor?
Em teoria, um inversor é um dispositivo projetado para converter corrente contínua em corrente alternada com uma frequência de saída ajustável. Serão, por exemplo, vários tipos de conversores de automóveis.
O termo inversor é usado alternadamente com o inversor. É tão comum que os próprios produtores utilizem essa nomenclatura como alternativa. No entanto, o inversor é, na verdade, apenas um componente do inversor. Se você está interessado em instalações elétricas, verifique também artigos sobre instalação elétrica coletados aqui.
O que é um conversor de frequência?
Os inversores de frequência convertem a tensão CA de uma rede de frequência fixa em tensão CC. Esta é uma etapa para permitir que a velocidade de rotação dos motores elétricos seja regulada. A tensão constante obtida pelo inversor permite a geração de uma tensão com frequência regulada. Isso, por sua vez, fornece controle do torque do motor.
Olhando o diagrama do dispositivo, você notará que um inversor de frequência típico consiste em vários elementos-chave. Estes serão um inversor, retificador, sistema de controle, sistema de potência, circuito intermediário e sistema de supervisão.
Como podemos ver, o inversor e o conversor de frequência são dois dispositivos diferentes. No entanto, a terminologia geralmente aceita é tão difundida que os dois nomes são usados indistintamente. Também usaremos a mesma nomenclatura neste artigo. Sempre que usamos o termo inversor, significa conversor de frequência. Se você está interessado neste tópico, leia também o artigo sobre os custos de assentamento de instalações elétricas.
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O princípio de operação e as possibilidades de uso dos inversores
O princípio de operação do inversor
Qual é a utilidade de inversores de frequência? Para nos familiarizarmos com o princípio de operação do inversor, devemos primeiro determinar as especificidades da operação de motores elétricos. O motor conectado ao fornecimento de eletricidade doméstico funcionará no número especificado de revoluções por minuto. Em algumas situações, acontece que precisamos de controle de velocidade. O motor deve funcionar mais rápido ou mais devagar (um bom exemplo é o motor que aciona o tambor da máquina de lavar).
O princípio simplificado de operação parece bastante simples. O motor operado pela rede elétrica recebe uma corrente de 50 Hz. Se quisermos mudar a velocidade de rotação do dispositivo, temos que reduzir a frequência da corrente. Os inversores de frequência convertem a tensão CA de uma rede de frequência fixa em tensão CC com uma frequência ajustável. No nosso caso, essa regulação é de 0 a 50 Hz. Alguns conversores de frequência serão capazes de aumentar o parâmetro para 87 Hz.
Reduzir a frequência reduzirá a velocidade de rotação do motor elétrico. O aumento da frequência funcionará da mesma forma, aumentando a velocidade de rotação do motor. A possibilidade de ajustar a rotação do motor aumenta seu uso. Vale acrescentar que a frequência de 87 Hz faz o motor girar mais rápido, enquanto a velocidade de torque começa a diminuir. Verifique também neste artigo, como é o diagrama de fiação?.
Onde os conversores de freqüência são adequados?
A pergunta pode ser respondida muito brevemente. Os conversores de frequência são testados sempre que precisamos regular a velocidade de rotação e o torque do motor. O projeto avançado do conversor de frequência permite que ele seja usado em muitas indústrias. Alguns modelos também são usados para uso doméstico.
O conversor de frequência CA é comumente usado em motores de bombas e compressores. O inversor também é encontrado em ventiladores domésticos mais avançados. Além do mais, os conversores de frequência também são usados às vezes em sistemas de automação para portas de garagem e portões de cercas. Existem muitas possibilidades de aplicação em residências e ao ar livre.
Também é importante acrescentar que conversores de frequência têm sido usados em empresas de manufatura. Lá, eles são um elemento importante do acionamento de correias, alimentadores e transportadores. Um amplo conversor de frequência oferece controle total da regulação de velocidade e torque. Portanto, também será um importante elemento de equipamento para motores que acionam vários tipos de máquinas de produção. Se você está interessado neste tópico, também leia este artigo sobre o disjuntor em miniatura.
Quanto vamos pagar pelo conversor?
O preço dos inversores varia consideravelmente. Tudo depende dos parâmetros operacionais do dispositivo, do método de controle e do grau de avanço. Compraremos conversores de frequência simples por várias centenas de zlotys. No entanto, os modelos mais novos e avançados custarão vários milhares de zlotys.
Ao escolher um conversor de frequência, vale a pena prestar atenção especial à qualidade do acabamento. Somente dispositivos de boa qualidade garantirão alta precisão do controle de rotação do motor. O conversor de frequência de marca também terá um longo período de garantia.
Ao navegar pelas ofertas de vendas, vamos prestar atenção a ABB, Siemens e Lenze. Estes são os principais fabricantes de inversores, cujos aparelhos são apreciados por profissionais.
Seleção e montagem corretas do conversor de frequência
Parâmetros de instalação
Ao escolher um conversor de frequência CA, vale a pena considerar vários parâmetros de desempenho importantes. Será, por exemplo, a frequência mínima e máxima. Estes são os valores que definem os limites da frequência de saída do conversor, que devem ser selecionados de acordo com a especificidade do motor elétrico.
Um parâmetro importante também será o ajuste do dispositivo aos parâmetros nominais do motor. Podemos descobrir mais sobre eles observando o diagrama ou a placa de identificação do dispositivo. As classificações mais importantes são a velocidade do motor, corrente nominal, frequência nominal e tensão nominal.
Ao selecionar conversores de frequência diretos, prestamos atenção especial à seleção da potência nominal. O conversor de frequência deve ter a mesma potência nominal do motor elétrico conectado a ele. A situação fica mais complicada quando pretendemos conectar vários motores a um conversor. Nesta situação, percorremos o diagrama ou a placa de identificação de todos os motores, encontrando as marcações da potência nominal. Em seguida, somamos o resultado e adicionamos cerca de 20 por cento de reserva. Dessa forma, obtemos a potência nominal que nosso conversor de frequência deve ter.
Antes de iniciar a montagem, vamos analisar o diagrama de conexão dos conversores para um tipo específico de motor. Os enrolamentos do conversor de frequência são conectados no denominado triângulo ou asterisco. Também será muito importante apresentar os parâmetros de operação do motor ao conversor. Todos os parâmetros operacionais do motor podem ser encontrados na placa de identificação.
Selecionamos conversores de frequência - o método de alimentação do conversor de frequência
O conversor de frequência deve ser adaptado à especificidade do motor. Podemos encontrar muitos tipos desses dispositivos nas ofertas de vendas. Portanto, a seguir faremos algumas divisões importantes que determinarão a seleção do conversor apropriado. Um dos critérios mais importantes para a divisão é o método de abastecimento. O conversor de frequência pode ser alimentado por capacitores ou diretamente pela corrente da instalação elétrica.
Os conversores de frequência de corrente contínua são equipados com uma bobina, que garante o funcionamento correto do dispositivo. Os chamados conversores de tensão, que são alimentados por bancos de capacitores de grande capacidade, são um pouco menos populares.
Ao escolher o método de alimentação do inversor, você também deve prestar atenção ao número de fases da instalação. As ofertas de vendas incluem conversores de frequência trifásicos e conversores monofásicos.
O conversor de frequência trifásico é adequado para instalações trifásicas. O diagrama esquemático do dispositivo mostra três fases na entrada e três fases na saída (por exemplo, 3 x 230 V). A construção de um conversor de frequência monofásico é ligeiramente diferente. Um conversor monofásico possui uma fase de entrada e três fases de saída. Se você quiser saber as especificações exatas da operação, você deve conhecer o diagrama do dispositivo.
O método de controle de conversores de frequência
O método de controle é outro parâmetro importante a ser considerado ao selecionar um conversor de frequência. Os inversores disponíveis nas ofertas de venda podem ter controle vetorial (conversores de freqüência vetorial) e controle escalar (conversores escalares de freqüência).
O conversor de frequência escalar funciona em um inversor variável. O projeto escalar do conversor de frequência permite que o motor receba o mínimo de energia elétrica possível, o que não reduzirá o valor de saída abaixo do valor definido. Os conversores de frequência escalar podem ser encontrados, por exemplo, em bombas.
A segunda solução é um conversor de freqüência vetorial. Ao contrário de seu antecessor, ele funciona com drives permanentes. Encontra possibilidades de aplicação versáteis. O projeto vetorial do conversor de frequência garante alta eficiência de controle de velocidade e torque.
