INVERSOR DE FREQUÊNCIA

Centro de Profissionalização e Educação Técnica

INVERSOR DE FREQUÊNCIA

THALLES ANDRÉ DA SILVA

Orientador: Marcia

Resumo

Um inversor de frequência nada mais é do que um equipamento eletrônico capaz de variar a velocidade de giro de motores elétricos trifásicos.Motor elétrico de indução trifásico: O funcionamento de um motor elétrico de indução trifásico, embora altamente eficiente, é muito simples.

Palavras-chave: inversor de frequência

Introdução

De maneira genérica, 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. Este dispositivo possui este nome pela maneira que ele faz esta variação de giro do motor trifásico.

Motores de indução trifásicos são altamente empregados por terem alta eficiência, baixo custo, robustez e também pela configuração de nossos sistema distribuição de energia, que é feita em corrente alternada (CA). Por estas características o motor trifásico é ideal em quase todo tipo de operação, largamente encontrado na indústria. No que se diz respeito à velocidade, este motor possui velocidade constante, variando em função de cargas a ele acopladas e na utilização de um inversor de frequência. Seu principio de funcionamento é baseado no campo magnético girante, que surge quando um sistema de alimentação de corrente alternada é aplicada em polos defasados entre si 120º. Desta forma surge o campo magnético, através deste defasamento. 

A velocidade de rotação do motor trifásico está ligada a velocidade proporcionada pelo campo magnético girante, está velocidade é chamada de velocidade síncrona, em função do número de polos do motor (característica construtiva) e em função da frequência da rede a qual está ligado. Portanto concluímos que a velocidade do motor elétrico trifásico é diretamente proporcional à frequência da rede. Matematicamente: Velocidade síncrona (Ns) em RPM é o produto de 120 vezes a frequência em Hz (f), dividido pelo número de polos do motor (p). 

Figura 1 — inversor
inversorO autor (2021)

Podemos classificar os inversores em dois tipos: inversores escalares e vetoriais. Os escalares e vetoriais possuem a mesma estrutura de funcionamento, mas a diferença esta no modo em que o torque é controlado. Nos inversores escalares, como dissemos anteriormente, a curva V/F é fixada (parametrizada), tomando como base o tipo de regime de trabalho em que o inversor irá operar. Existe porém, uma condição problemática que é justamente o ponto crítico de qualquer sistema de acionamento AC: as baixas rotações. O sistema AC não consegue um bom torque com velocidades baixas, devido ao próprio rendimento do motor AC. Para compensar esse fenômeno, desenvolveu-se o inversor de freqüência vetorial. Muito mais caro e complexo que o escalar, ele não funciona com uma curva V/F pré- fixada (parametrizada). Na verdade ele varia tensão e frequência, de modo a otimizar o torque para qualquer condição de rotação (baixa ou alta). É como se ficássemos parametrizando a cada ms, uma nova curva V/F para cada nova situação. O inversor vetorial controla V/F através das correntes de magnetização e rotórica do motor. Normalmente um tacômetro, ou um encoder são utilizados como sensores de velocidade, formando uma "malha fechada" de controle de velocidade. Existem porém os inversores vetoriais “sensorless”, que não utilizam sensores de velocidade externos.

Figura 2 — diagrama inversor de frequencia
diagrama  inversor de frequenciaO autor (2021)

 Vantagens do inversor de frequência 

A principal vantagem do inversor de frequência é poder controlar a velocidade de motores elétricos. Do mesmo modo, ao comparar uma partida direta e um inversor de frequência, é possível observar benefícios proporcionados pelo inversor. Assim, um deles é a redução do pico de corrente na partida do motor. Uma partida direta exige em torno de seis a sete vezes a corrente elétrica nominal do motor para fazer a partida. Já o inversor consegue limitar a corrente de partida em aproximadamente 1,5 vezes a corrente elétrica nominal. 

Portanto, a partida de motores utilizando um inversor de frequência é muito mais suave. O fato de dar a partida um motor abruptamente, como ocorre em partidas diretas, gera estresses mecânicos na máquina que o motor controla. O correto é, utilizando um inversor de frequência, fazer o motor dar a partida em baixa rotação e ir ganhando velocidade. Isso evita danos mecânicos precoces e aumenta a vida útil do motor. 

O inversor também pode ser um grande aliado para a economia de energia em motores elétricos. Um exemplo disso é em aplicações de bombeamento de água, ventilação e compressão, que representam cerca de 80% dos motores elétricos em operação. Assim, são nessas aplicações que podemos reduzir a energia consumida, substituindo sistemas padrão, que utilizam partida direta e controle de vazão por meio de válvulas por um acionamento com inversor de frequência. Dessa forma, é possível controlar a vazão de água ou compressão controlando a velocidade do motor, garantindo a eficiência energética do sistema. 

Outras vantagens de usar inversores de frequência

Por fim, os principais benéficos do uso de um inversor de frequência são:

Substituir os variadores mecânicos;

Substituição de variadores eletromagnéticos;

Automação dos processos das industrias;

Controle simplificado de motores elétricos;

Eliminação de outros sistemas para comportar a partida do motor;

Instalação mais simples;

Aumento da vida útil dos motores elétricos e sistemas mecânicos ligados a ele;

Evita partidas extremamente bruscas;

Redução do nível de ruído dos sistemas;

Excelente regulação de pressão e vazão, em caso de bombas ou compressores;

Economia de energia elétrica.

Grande parte da energia elétrica utilizada na indústria é usada para alimentar os motores (mais de 50%). Dessa forma, podemos ver a importância de se dimensionar corretamente os motores e de reduzir ao máximo a potência consumida otimizando os meios de controle e de processo.

Muitas vezes, o controle da velocidade do motor pode aumentar muito a eficiência energética de uma máquina, garantindo uma enorme economia de energia elétrica.

Desvantagens do inversor de frequência

Custo inicial relativamente alto;

Grande quantidade de componentes sofisticados que requerem técnicos especializados para a manutenção;

Limitação do uso em sistemas de bombeamento de líquido com partículas em suspensão.

Desenvolvimento

Como funciona o Inversor Frequência 

O inversor de frequência, como já dito anteriormente, é um dispositivo eletrônico que tem como sua principal função a variação da rotação de um motor trifásico, através de mudança da frequência que o mesmo proporciona em seus contatos de saída. Assim podemos alternar facilmente a velocidade com a qual o motor vai trabalhar. A fórmula apresentada anteriormente nos mostra como isso funciona. A frequência fornecida pela rede (frequência de entrada no motor) determina a velocidade síncrona do campo elétrico pela qual o motor trabalha. O inversor atua mudando esta frequência na entrada do motor, caso a frequência seja maior, consequentemente a velocidade do motor será maior, e caso a frequência seja menor a velocidade também é menor. O uso de um inversor de frequência ocasiona uma série de vantagens, como, por exemplo, explorar o funcionamento do motor e condições não descritas nas suas características construtivas. Acompanhe no vídeo abaixo a ilustração desta explicação e o teste de redução de velocidade de um motor trifásico através de um inversor de frequência.

A utilização do inversor de frequência proporciona flexibilidade de velocidade com segurança e precisão. É possível, por exemplo, controlar a velocidade do motor sem grandes perdas de torque, aceleração suave através de programação, frenagem direta no motor, sem necessidade de freios mecânicos, além de diversas formas de programação de velocidade de acordo com a necessidade da ocasião. Outras vantagens da utilização do inversor de frequência são:

Substituição de variadores mecânicos e eletromagnéticos;

Automatização, segurança e flexibilidade em processos industriais;

Instalação simples;

Diminuição de choques mecânicos na partida do motor;

Precisão e processos;

Menos intervenção humana;

Além destas vantagens, o inversor de frequência possui ótimo custo-benefício, pois proporcionam economia de energia elétrica, maior durabilidade de engrenagens, polias e outros componentes mecânicos.

Rampas de aceleração

O inversor de frequência é muito empregado neste tipo de função, sendo uma das suas maiores ventagens. Quando um motor é energizado, na maioria das vezes, ele parte da inércia para sua capacidade máxima em poucos segundos. Isso é prejudicial aos componentes do motor, pois essa partida brusca pode causar desgaste das correias, engrenagens, entre danos em outras peças. Deste aforma o úmero de manutenção é maior, e a vida útil do motor menor.

A rampa de aceleração é usada para resolver esse problema. Ao configurar um inversor de frequência para atuar como rampa de aceleração ele consegue determinar o tempo o qual o motor vai sair da inércia e alcançar sua capacidade máxima, sem “trancos”. Esse tipo de configuração aumenta a vida útil do motor e de seus componentes, além de diminuir os custos com manutenção e reposição de peças. Da mesma forma que existem rampas de aceleração, existem as rampas de desaceleração, que consistem na parada suave do motor, com o objetivo de evitar frenagens bruscas.

Configuras as rampas de aceleração em inversores é muito simples. Por padrão, os inversores saem da fabrica com a rampa de aceleração configurada para 5 segundos, mas é possível ajustar este valor de 0,1 segundo até 245 segundos.

Atualmente, a necessidade de aumento de produção e diminuição de custos, se fez dentro deste cenário surgir a automação, ainda em fase inicial no Brasil, com isto uma grande infinidade de equipamentos foram desenvolvidos para as mais diversas variedades de aplicações e setores industriais, um dos equipamentos mais utilizados nestes processos conjuntamente com o CLP é o Inversor de Freqüência, um equipamento versátil e dinâmico,vamos expor agora o princípio básico do inversor de freqüência. Um inversor de frequência é um dispositivo capaz de gerar uma tensão e freqüência trifásicas ajustáveis, com a finalidade de controlar a velocidade de um motor de indução trifásico. 

A figura abaixo mostra resumidamente o diagrama em blocos de um inversor de freqüência escalar: 

Figura 3 — diagrama em blocos de um inversor de freqüência
 diagrama em blocos de um inversor de freqüênciaO autor (2021)

Seção Retificadora

Os seis diodos retificadores situados no circuito de entrada do inversor, retificam a tensão trifásica da rede de entrada (L1, L2 e L3). A tensão DC resultante é filtrada pelo capacitor C e utilizada como entrada para a Seção Inversora.

Seção Inversora Na seção inversora, a tensão retificada DC é novamente convertida em Trifásica AC. Os transistores chaveiam várias vezes por ciclo, gerando um trem de pulsos com largura variável senoidalmente (PWM). Esta saída de tensão pulsada, sendo aplicada em um motor (carga indutiva), irá gerar uma forma de onda de corrente bem próxima da senoidal através do enrolamento do motor.

Abaixo, a forma de onda na saída do inversor 

Figura 4 — forma de onda na saída do inversor
 forma de onda na saída do inversor O autor (2021)

manutenção dos inversores 

Uma das grandes vantagens de realizar rotineiramente a manutenção de inversor de frequência é a economia de energia. Esses dispositivos elétricos convertem a potência na rede alternada em tensão contínua.

A manutenção de inversor de frequência não necessita ser diária, mas uma vistoria periódica é benéfica para uma vida mais longa. Algumas medidas preventivas podem prolongar a sua durabilidade, como não colocar objetos líquidos na parte superior e fazer a sua instalação longe de ambientes hostis, como empoeirado e sujeito a diversas mudanças climáticas. 

Primeiramente é importante que o técnico desligue a energia antes da operação, aguarde um tempo até o visor do painel de frequência se apagar. Depois, retire o painel de controle do circuito principal e faça uma limpeza geral, com pincel ou aspirador manual, em placas, módulos e bobinas. Um cotonete também auxilia o serviço.

É importante que o profissional responsável pela manutenção de inversor de frequência verifique o isolamento do fio interno, para solucionar casos de vestígios de superaquecimento, corrosão e descoloração. Outra ação é estar atento a parafusos que se soltaram devido às altas vibrações ou mudanças de temperatura, e observar as condições das bobinas de entrada e saída e transformadores. 

Para completar a manutenção de inversor de frequência, é importante ainda verificar outros aspectos, como o filtro do circuito intermediário, o funcionamento da ventoinha de refrigeração e a resistência de isolamento. 

A inspeção visual de todas as linhas de transmissão e terminais na manutenção de inversor de frequência é importante para verificar se não há colisão, peças soltas, corrosão, umidade, restos de insetos, fazer alguns reparos e, se necessário, substituir algo. 

Após toda essa inspeção da manutenção de inversor de frequência, o técnico aciona o aparelho sem carga por alguns minutos e verifica o sentido de rotação do motor. Vale sempre lembrar que esse serviço de manutenção de inversor de frequência deve ser realizado por um profissional qualificado, caso contrário, ao invés de solucionar o problema, a inspeção malfeita pode danificar o aparelho.

Figura 5 — manutenção
manutenção O autor (2021)

Blocos do inversor 

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). 

Figura 6 — diagrama de blocos do inversor de frequencia
diagrama de blocos do inversor de frequenciaO autor (2021)

Conversão DC/AC 

Através do chaveamento de transistores em um circuito trifásico, vamos fazer uma "prévia", em um circuito monofásico. Observem a figura abaixo, e notem que a estrutura de um inversor trifásico é praticamente igual ao nosso modelo monofásico. A primeira etapa é o módulo de retificação e filtragem, que gera uma tensão DC fixa (barramento DC) e que alimenta os transistores IGBT's

.Ao inverter-se o sentido de corrente, a tensão na carga (motor) passa a ser alternada, mesmo estando conectada a uma fonte DC. Caso aumentemos a frequência de chaveamento desses transístores, também aumentaremos a velocidade de rotação do motor, e vice-versa. Como os transístores operam como chaves (corte ou saturação), a forma de onda de tensão de saída do inversor de frequência é sempre quadrada. Na prática, os transístores chaveiam modulando largura de pulso (PWM), como visto na apostila passada, afim de se obter uma forma de onda de tensão mais próxima da senoidal. Raramente encontramos aplicações monofásicas nas indústrias. A maioria dos inversores são trifásicos.

Curva V/F

 a freqüência da tensão de saída no inversor,alteramos na mesma proporção, a velocidade de rotação do motor.Normalmente, a faixa de variação de freqüência dos inversores fica entre 0,5 e 400 Hz,dependendo da marca e modelo. (Obs: para trabalhar em freqüências muito altas, o motordeve ser “preparado”).

A função do inversor de freqüência, entretanto, não é apenas controlar a velocidade de um motor AC. Ele precisa manter o torque (conjugado) constante para não provocar alterações na rotação quando o motor estiver com carga.

Um exemplo clássico desse problema é em uma máquina operatriz. Imaginem um inversor controlando a velocidade de rotação de uma placa (parte da máquina onde a peça a ser usinada é fixada) de um torno. Quando introduzimos a ferramenta de corte, uma carga mecânica é imposta ao motor, que deve manter a rotação constante. Caso a rotação se altere, a peça pode apresentar um mau acabamento de usinagem. Para que esse torque realmente fique constante, por sua vez, o inversor deve manter a razão

V/F (Tensão ÷ Frequência) constante. Isto é, caso haja mudança de frequência, ele deve

mudar (na mesma proporção) a tensão, para que a razão se mantenha, como por exemplo:

F = 50Hz V = 300V V/F = 6

• Situação 1: O inversor foi programado para enviar 50 Hz ao motor, e sua curva V/F está

parametrizada em 6. Automaticamente, ele alimenta o motor com 300 V;

F = 60Hz V = 360V V/F = 6

• Situação 2: O inversor recebeu uma nova instrução para mudar de 50 Hz para 60 Hz.

Agora a tensão passa a ser 360 V e a razão V/F mantém-se em 6.

O valor de V/F pode ser programado (parametrizado) em um inversor, e seu valor dependerá da aplicação.

Quando o inversor necessita de um grande torque, porém não atinge velocidade muito alta,atribuímos a ele o maior V/F que o equipamento puder fornecer, e desse modo ele terá um melhor rendimento em baixas velocidades, além de alto torque. Já no caso em que o inversor deva operar com altas rotações e com torques não tão altos, parametrizamos um V/F menor e encontraremos o melhor rendimento para Essa outra situação. 

Mas, como o inversor pode mudar a tensão V se ela é fixada no barramento DC, através da retificação e filtragem da própria rede? 

O inversor altera a tensão V oriunda do barramento DC, através da modulação por largura de pulso (PWM). 

A unidade lógica, além de distribuir os pulsos aos IGBT's do modo já estudado, também controla o tempo em que cada IGBT permanece ligado (ciclo de trabalho). 

• Quando V tem que aumentar ,os pulsos são “alargados” (maior tempo em 0N)

• Quando V tem que diminuir, os pulsos são “estreitados”. Dessa forma, a tensão eficaz entregue ao motor pode ser controlada. A frequência de PWM também pode ser parametrizada, e geralmente encontra-se entre 2,5 kHz e 16 kHz. Na medida do possível, devemos deixa-la próxima do limite inferior pois assim Diminuímos as interferências eletromagnéticas geradas pelo sistema (EMI). 

INSTALAÇÃO DO INVERSOR

Feito essa pequeno estudo da estrutura funcional do inversor, vamos mostrar como instalálo. Existe uma grande quantidade de fabricantes, e uma infinidade de aplicações diferentes para os inversores. 

Os terminais identificados como: R, S, e T (ou Ll, L2, e L3), referem-se à entrada trifásica da rede elétrica. Para pequenas potências, é comum encontrarmos inversores com a entrada monofásicos (porém a saída continua sendo trifásica).Para diferenciar a entrada da rede para a saída do motor, a saída (normalmente) vem indicada por: U, V e W. Além da potência, temos os bornes de comando. Cada fabricante possui sua própria configuração, portanto, para saber "quem é quem" temos de consultar o manual de  respectivo fabricante. De qualquer maneira, os principais bornes são as entradas (analógicas ou digitais), e as saídas (geralmente digitais). Cuidados que devemos ter ao instalar um inversor 

1. Cuidado! Não há inversor no mundo que resista à ligação invertida de entrada da rede elétrica (trifásica ou monofásica), com a saída trifásica para o motor. 

2. O aterramento elétrico deve estar bem conectado, tanto ao inversor como ao motor. O valor do aterramento nunca deve ser maior que 5. (norma IEC536), e isso pode ser facilmente comprovado com um terrômetro, antes da instalação. 

3. Caso o inversor possua uma interface de comunicação( RS 232, ou RS 485) para o PC, o tamanho do cabo deve ser o menor possível. 

4. Devemos evitar ao máximo, misturar (em um mesmo eletroduto ou canaleta), cabos de potência (rede elétrica, ou saída para o motor) com cabos de comando (sinais analógicos, digitais, RS 232, etc...). 

5. O inversor deve estar alojado próximo a “orifícios” de ventilação, ou, caso a potência seja muito alta, deve estar submetido a uma ventilação (ou exaustão). Alguns inversores já possuem um pequeno exaustor interno. 

6. A rede elétrica deve ser confiável, isto é, jamais ultrapassar variações de +ou- 10% em sua amplitude. 

7. Sempre que possível, utilizar os cabos de comando devidamente blindados.

8. Os equipamentos de controle (PLC, CNC, PC, etc...), que funcionarem em conjunto com o inversor, devem possuir o "terra" em comum. Normalmente, esse terminal vem indicado pela referência “PE” ( proteção elétrica), e sua cor é amarela e verde (ou apenas verde ). 

9. Utilizar sempre parafusos e arruelas adequadas para garantir uma boa fixação ao painel. Isso evitará vibrações mecânicas. Além disso, muitos inversores utilizam o próprio painel em que são fixados como dissipador de calor. Uma fixação pobre, nesse caso, causará um aquecimento excessivo ( e possivelmente sua queima ). 

10. Caso haja contatores e bobinas agregadas ao funcionamento do inversor, utilizar sempre supressores de ruídos elétricos (circuitos RC para bobinas AC, e diodos para bobinas DC). Essas precauções não visam apenas melhorar o funcionamento do inversor, mas evitar que ele interfira em outros equipamentos ao seu redor O inversor de frequência é, infelizmente, um grande gerador de EMI ( interferências eletromagnéticas), e, caso não o instalarmos de acordo com as orientações acima, poderemos prejudicar toda a máquina (ou sistema) ao seu redor. Basta dizer que, para um equipamento atender o mercado europeu, a certificação CE ( Comunidade Européia ) exige que a emissão eletromagnética chegue a niveis baixíssimos (norma IEC 22G - WG4 (CV) 21). 

Figura 7 — Conversão DC/AC
Conversão DC/AC O autor (2021)

PARAMETRIZAÇÃO 

Para que o inversor funcione a contento, não basta instalá-lo corretamente. É preciso "informar" a ele em que condições de trabalho irá operar. Essa tarefa é justamente a parametrização do inversor. Quanto maior o número de recursos que o inversor oferece, tanto maior será o número de parâmetros disponíveis. Existem inversores com tal nível de sofisticação, que o número de parâmetros ultrapassa a marca dos 900! Obviamente, por enquanto, veremos apenas os principais, e para facilitar nosso estudo futuro, utilizaremos os endereços particularidades do inversor SIMOVERT MICROMASTER do fabricante SIEMENS, porém um mesmo parâmetro, com certeza, muda de endereço de fabricante para fabricante. O inversor de frequência MICROMASTER tem as mesmas funções dos demais fabricantes (Yaskawa, ABB, WEG, Allen Bladley, etc...). Isso não deverá dificultar o trabalho com inversores de outras marcas e modelos, pois basta associarmos com os indicados pelo manual do fabricante especifico. Como faço para acessar os parâmetros e parametrizar um inversor? Normalmente devemos seguir os seguintes passos: 

1° passo

Acionamos a tecla P e as setas . ou . até acharmos o parâmetro desejado.

2° passo

Agora aciona-se P novamente, e o valor mostrado no display será o valor do parâmetro, e não mais a ordem em que ele está. 

3° passo

Acionamos as teclas . ou . até acharmos o valor desejado ao parâmetro.

4° passo

Basta acionar P novamente, e o novo parâmetro estará programado.

Observação: Cerca de 90% dos inversores comerciais funcionam com essa lógica. E quais são os principais parâmetros de um inversor? Parâmetro P009: Liberação de alteração de parâmetros 

• Ajuste = 0 : somente os parâmetros P001 a P009 podem ser alterados.

• Ajuste = 1 : os parâmetros P001 a P009 podem ser alterados e todos os demais podem ser somente lidos. 

• Ajuste = 2 : todos os parâmetros podem ser alterados porém P009 retorna

automaticamente a 0 na próxima vez que o inversor for desenergizado.

• Ajuste = 3 : todos os parâmetros podem ser alterados indefinidamente.

Esse parâmetro é uma proteção contra "curiosos". Para impedir que alguém,

inadvertidamente, altere algum parâmetro da máquina, utiliza-se um ajuste específico como proteção. Parâmetro P084: Tensão nominal do motor. Esse parâmetro existe na maioria dos inversores comerciais, 1embrando que não necessariamente como P084, e serve para informarmos ao inversor qual é a tensão nominal em que o motor irá operar. Suponha que o motor tenha tensão nominal 220VCA. 

Parâmetro P083: Corrente nominal do motor.

Esse parâmetro determina o valor de corrente que será utilizado nos cálculos que serão feitos pelo inversor, como por exemplo para protegê-lo de sobrecargas. 

Parâmetro P003: Frequência mínima de saída. Esse parâmetro determina a velocidade mínima do motor. Pode variar de 0,0Hz a 650Hz, porém deve ser sempre menor que a frequência máxima. 

Parâmetro P013: Frequência máxima de saída . Esse parâmetro determina a velocidade máxima do motor. Pode variar de 0,0Hz a 650Hz, porém deve ser sempre maior que a frequência mínima. Parâmetro P031: Frequência de JOG. JOG (impulso) é um recurso que faz o motor girar com velocidade bem baixa. Isso facilita o posicionamento de peças antes da máquina funcionar em seu regime normal. Por exemplo: Encaixar o papel em uma bobinadeira, antes do papel ser bobinado efetivamente.  

Parâmetro P002: Tempo de partida (rampa de aceleração). Esse parâmetro indica em quanto tempo deseja-se que o motor chegue a velocidade programada, estando ele parado. Pode variar de 0 a 650 segundos. Você pode pensar: "Quanto mais rápido melhor". Mas, caso o motor esteja conectado mecanicamente a cargas pesadas ( Ex: placas de tornos com peças grandes, guindastes, etc...), uma partida muito rápida poderá “desarmar" disjuntores de proteção do sistema. Isso ocorre, pois o pico de corrente, necessário para vencer a inércia do motor, será muito alto. Portanto, esse parâmetro deve respeitar a massa da carga, e o limite de corrente do inversor. 

Parâmetro P003: Tempo de parada (rampa de desaceleração). O inversor pode produzir uma parada gradativa do motor. Essa facilidade pode ser parametrizada variando de 0 a 650 segundos, e, como a anterior, deve levar em consideração a massa (inércia) da carga acoplada. 

Parâmetro P006: Tipo de referência de entrada.

• Ajuste = 0 a entrada significativa é digital.

• Ajuste = 1 a entrada significativa é analógica.

• Ajuste = 2 a velocidade é fixada dependendo da programação das entradas binárias (P051 a P055). 

Esse parâmetro diz ao inversor como vamos controlar a velocidade do motor. Caso esteja em 1 , a velocida de será proporcional a tensão analógica de entrada. A entrada digital será  ignorada. Caso o parâmetro esteja em 0, a velocidade será controlada por um sinal digital (na entrada digital), e o sinal analógico não mais influenciará. Parâmetro P076: Frequência de chaveamento PWM. Esse parâmetro determina a frequência de PWM do inversor. Para este modelo, a mesma pode ser 2KHz, 4KHz, 8KHz ou 16KHz. Para evitarmos perdas no motor, e interferências eletromagnéticas (EMI), quanto menor essa frequência, melhor. O único inconveniente de parametrizarmos o PWM com frequências baixas (2 ou 4 kHz) é a geração de ruídos sonoros, isto é, a máquina fica mais “barulhenta”. Portanto, devemos fazer uma "análise crítica" das condições gerais do ambiente de trabalho, antes de optarmos pelo melhor PWM. Como dito anteriormente, existe uma infinidade de parâmetros nos inversores. Para parametrizar um inversor diferente do estudado, basta consultar o manual do fabricante, e fazer uma analogia com essa apostila.

Figura 8 — parametrização
parametrizaçãoO autor (2021)

DIMENSIONAMENTO 

Como posso saber: qual é o modelo, tipo, e potência do inversor para a minha aplicação?

Bem, vamos responder a essa pergunta em três etapas:

Capacidade do inversor:Para definirmos o “tamanho” do inversor temos de saber qual a corrente do motor (e qual carga) ele acionará. Normalmente se escolhe um inversor com uma capacidade de corrente igual ou um pouco superior à corrente nominal do motor. A tensão, tanto do inversor quanto do motor deve ser igual a da rede de alimentação. 

Tipo de inversor:A maioria dos inversores utilizados são do tipo escalar. Só utilizamos o tipo vetorial em duas ocasiões: extrema precisão de rotação, torque elevado para rotação baixa ou zero (ex:guindaste, pontes rolantes , elevadores , etc...). Modelo e fabricante :Para escolher o modelo, basta consultarmos os catálogos dos fabricantes, e procurar um que atenda as seguintes características mínimas necessárias:Quanto ao fabricante, o preço e qualçidade desejada deve determinar a escolha. Apenas como referência ao leitor os mais encontrados na indústria são: Siemens, Weg, Yaskawa, Allen Bradley e ABB. 

Conclusão

O inversor de frequência é um equipamento versátil e dinâmico que possibilita o controle da velocidade de motores de indução e síncronos, proporcionando uma tensão de módulo e frequência ajustáveis. Além disso, um inversor é capaz de controlar o torque desenvolvido pelo motor, de maneira a adequá-lo às variações impostas pela carga ao longo do tempo. Dependendo da aplicação do inversor, ele pode contribuir na redução do desperdício de energia elétrica, tornando o sistema mais eficiente. 

A operação de moagem é um dos processos que mais gastam energia elétrica em uma planta industrial. A utilização de inversores de frequência para o acionamento dos motores CA de alguns equipamentos  gera não apenas uma maior eficiência no uso da energia elétrica e, consequentemente, uma maior economia; mas também aumenta a flexibilidade do processo, melhora o desempenho da moagem, reduz o desgaste mecânico das peças do moinho, além de apresentar uma ótima relação custo-benefício.

Este trabalho foi desenvolvido com o intuito de oferecer informações necessárias para o conhecimento básico do funcionamento de um inversor de frequência. Para isso, apresentouse uma descrição sobre o que e um inversor de frequencia,manuntenção,vantagens e desvantagem.foi possivel perceber que a utilização em empresas e fundamental.

Referências

. Disponível em: http://servdrive.com.br/manutencao-inversor-frequencia.html. Acesso em: 5 mar. 2021.

. Disponível em: https://athoselectronics.com/inversor-de-frequencia/. Acesso em: 2 mar. 2021.

. Disponível em: https://blog.kalatec.com.br/inversor-de-frequencia/. Acesso em: 7 mar. 2021.

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