INVERSORES DE FREQUÊNCIA
O Que é um inversor e para que serve ?
carga.
No caso específico , o inversor de frequência é utilizado para controlar a
rotação de um motor assíncrono ( de indução). Isto é alcançado através do
controle micro processado de um circuito típico para alimentação do motor
composto de transístores de potência que chaveam rapidamente uma tensão
CC , modificando o valor “rms” e o período .
Ao controlar a rotação o motor , flexibilizamos a produção da máquina que
é acionada pelo motor de indução.
Vantagens de se usar inversores
? Substituição de variadores mecânicos
? Substituição de variadores eletro-magnéticos
? Automatização e flexibilização dos processos fabris
? Comunicação avançada e aquisição de dados
? Eliminação de elementos de partida pesada e
complicada
? Instalação mais simples.
? Aumento da vida útil do maquinário.
? Evita choques mecânicos( trancos) na partida.
? Redução do nível de ruído.
? Excelente regulação de pressão e vazão
? Economia de energia ( demanda e consumo).
? Lembramos que 51% da energia elétrica gasta na industria
é usada para alimentar os motores.Podemos então ver a
importância de se dimensionar corretamente nossos
motores e de reduzir ao máximo a potência consumida
otimizando os meios de controle e de processo.
Como especificar um inversor
1. Potencia e tensão do motor2. Tipo de máquina ( ventilador , bomba , esteira , elevador , )
3. Ciclo de trabalho da máquina ( tempo para partir , rodar e parar )
4. Quantidade de operações por hora ( ou minutos , ou dias )
5. Tempo de aceleração e desaceleração
6. Inércia da máquina
7. Velocidade mínima e máxima
8. Comando de 2 fios ou 3 fios
9. Referencia de velocidade ( rede , sinal analógico , velocidade pre-selecionada , “step – logic” ,
velocidade fixa abaixo de 60 Hz , potenciometro )
10. Acionará acima de 60 Hz ? Cuidado.
11. Tipo de parada ( inercia , rampa , frenagem CC )
12. Resistor de frenagem ? Dimensionar ohms e watts .
13. Temperatura ambiente
14. Usará contator na entrada ou na saída ?Cuidado com comando .
15. Comunicação serial ( devicenet , controlnet , ethernet , DF1, RS485 , )
16. Ruído eletromagnético ( o inversor tem marca CE , tem filtros externos )
17. Harmónicos ( analisar o impacto do inversor na instalação elétrica )
18. Instalação elétrica - Aterramento e blindagem de cabos
19. Montagem em painel existente , novo , dentro de gaveta de CCM ?
20. Proteção elétrica ( fusível , disjuntor , nível de curto – circuito )
Proteção Elétrica de um sistema com inversor
A placa Eletrônica de Controle contêm os circuitos responsáveis pelo comando, monitoração e proteção dos componentes da potência.
Este cartão contêm também circuitos de comando e sinalização que serão utilizados pelo usuário
de acordo com a aplicação, como saídas a relés e entradas digitais.
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Sobrecarga – Limitando o valor “rms” num máximo de 1,5 a 2 vexes o valor nominal
Calculando o aquecimento do motor ( I2t ) instântaneamente , levando em
consideração a velocidade do motor , pois em baixas rotações a auto ventilação não permite
correntes altas no motor
Notar que um relé térmico tradicional pode não operar corretamente , pois em baixas
rotações a corrente do motor , geralmente é menor que a nominal e , num evento de
uma sobrecarga , ela se elevará a um nível em que não sensibilizará o rele térmico.A
proteção interna do inversor é mais apropriada para proteção do motor e da instalação
elétrica até o motor.
Quando ocorrer o desarme por sobre corrente deve – se observar se foi devido a
aquecimento do motor ou do próprio inversor .
Em caso do inversor , verificar se a circulação de ar está livre ou se o ventilador
está funcionando.
Em caso do motor aguardar alguns minutos até o inversor permitir o religamento
Ele , normalmente , aguarda um tempo para resfriamento do motor.Porem isto
pode ser “zerado” para que permita a partida imediata do motor – CUIDADO
PARA NÃO QUEIMAR O MOTOR.
Curto – circuito- Se um curto acontecer na saída do inversor ( nos terminais do motor ou
nos cabos entre inversor – motor) a sobre corrente é detectada internamente no inversor e
um comando para bloquear os IGBT´s é dado. O curto é eliminado em micro segundos
protegendo o inversor . Esta breve corrente é principalmente alimentada pelos capacitores
usados com os retificadores e se torna imperceptível pela rede elétrica , conforme
descrito na figura abaixo .
Portanto , se torna importante que se dimensione o inversor dentro do nível de curto –
circuito no ponto onde está instalado – caso ele não atenda , pode –se colocar um indutor
na entrada e/ ou na saída , que além de diminuir os ruídos , ajudam a diminuir o nível de
curto . Outra alternativa é colocar fusível na saída do inversor com capacidade de suportar
o curto .
Aquecimento do inversor – um sensor é colocado no dissipador traseiro para detectar
este aquecimento , e em caso de excesso , desliga o inversor – seu mau funcionamento
pode causar o desligamento indevido , necessitando ser trocado.Verificar também , se a
ventilação está funcionando corretamente – bloqueio do fluxo de ar ou ventilador danificado
podem fazer o inversor parar
Queda de tensão da rede – Esta proteção é necessária para evitar um mau funcionamento
dos circuitos de controle e o motor e para evitar a sobrecorrente quando a rede volta a
tensão nominal.Geralmente , um valor de tempo de tolerância pode ser ajustado no
inversor para evitar desligamentos indevido ( na faixa de alguns segundos – Ride Through)
é usada para evitar danos aos seus componentes de força .
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O IHM MOSTRA UM ERRO ( E06 ) DEVIDO
A FALTA OU INTERRUPÇÃO INADEQUADA
DE TENSÃO EM UMA ENTRADA DIGITAL
DA PLACA DE CONTROLE.
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Falta de fase – Nos inversores trifásico esta função protege sobrecorrente devido ao
funcionamento monofásico . Para o motor evita sobre aquecimento.
Fuga à terra – Proteção quanto a baixa isolação do motor , cabos ou do próprio
inversor.Observar que esta medição se dá em alta frequência e pode causar confusão nas
medições de isolação que normalmente são feitas com aparelhos CC ( megôhmetro
cabos e motores mais adequados .
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