Sistemas de controle elétrico inteligentes.

Empresas industriais esperam ter visibilidade de todos os aspectos de fábricas novas ou atualizadas, incluindo o sistema de controle elétrico. Agora, a pressão está sobre os integradores, que devem ajudar a conectar esses sistemas e disponibilizar os dados em tempo real aos funcionários.

Mas os sistemas de controle elétrico tradicionais não se integram facilmente às operações conectadas. Esses sistemas fisicamente conectados normalmente ficam separados do sistema de controle de processo da fábrica.

E seus dados geralmente estão disponíveis apenas em uma sala elétrica ou subestação, o que significa que os funcionários precisam entrar em áreas possivelmente perigosas para acessá-los.

Devido a esses desafios, mais integradores de sistemas estão optando por usar soluções Intelligent Packaged Power. Esses sistemas fornecem tecnologia digital de última geração que pode ser integrada à solução de controle de processo da fábrica, unificando os dois em uma única arquitetura.

Essa tecnologia também oferece acesso às informações do sistema elétrico que os clientes desejam, proporcionando benefícios comerciais de longo alcance para usuários finais e integradores.

Para usuários finais: sistemas mais inteligentes.

Cerca de dois terços das fábricas novas usam dispositivos inteligentes em todo o sistema elétrico, de acordo com um estudo do ARC Advisory Group. A integração digital de todos esses dispositivos pode fornecer aos usuários finais acesso a informações como falhas, condições operacionais, alarmes e eventos.

Essas informações podem ajudar os funcionários a identificar mais rapidamente onde, quando e por que um problema ocorreu, para que possam resolvê-lo com mais rapidez. Inclui a capacidade de observar problemas de qualidade de energia e aumentos inesperados na intensidade da energia.

A visibilidade do sistema elétrico também pode ajudar os funcionários a identificar os problemas com antecedência, antes de se deslocarem para o sistema de controle. Por exemplo, o carregamento desigual do sistema de distribuição elétrica pode desligar os ventiladores em conversores catalíticos.

Um sistema em rede também pode usar o acesso remoto ao sistema elétrico para aumentar a segurança. Os funcionários podem acessar informações do sistema elétrico ou até mesmo abrir e fechar disjuntores de um computador remoto ou dispositivo móvel, sem entrar em uma subestação de alta tensão.

Para integradores: integração melhor e mais rápida

Tradicionalmente, os integradores tiveram que desenvolver uma programação personalizada para cada sistema de controle elétrico.

Alguns sistemas Intelligent Packaged Power incluem placas frontais padrão e pré-construídas que os integradores podem reutilizar em diferentes projetos.Essas placas podem ajudá-los a reduzir os requisitos de programação e acelerar os tempos de integração.

O fornecedor de tecnologia certo também pode ajudar os integradores a garantir que os dados dos dispositivos elétricos inteligentes (IEDs) sejam fornecidos nas velocidades que os clientes precisam.

Com protocolos de comunicação como IEC-61850 e EtherNet/IP, junto com interfaces para redes antigas, o fornecedor pode conectar todos os IEDs e fornecer acesso a informações em tempo real sobre equipamentos e condições de operação.

Alguns fornecedores até desenvolveram diretrizes de desempenho para ajudar a identificar como os diferentes sistemas funcionarão antes de serem construídos, o que pode ajudar os integradores a reduzir os tempos de projeto e teste.

Um modelo de negócios inteligente.

Os integradores desempenham um papel essencial ao ajudar os clientes industriais a se tornarem mais conectados e orientados por dados. E aqueles que puderem, de forma confiável e econômica, oferecer aos clientes acesso às informações necessárias para otimizar as operações, terão mais sucesso.

Obter a capacidade de fornecer um sistema elétrico e de energia inteligente pode abrir portas para novos projetos e novas oportunidades de negócios para integradores de sistemas.

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Inversor de Frequência - tudo o que você precisa saber.

Você possui alguma dúvida sobre inversor de frequência. Sabe para quê serve um inversor? Ou onde um inversor pode ser utilizado?

Neste artigo esclarecemos as principais perguntas sobres inversores de frequência, sua utilização e características.

1. O que é um inversor de frequência?

2. Pra que serve um inversor de frequência?

3. Onde inversores de frequência são utilizados?

4. Quais as vantagens de utilizar um inversor?

5. Qual o melhor inversor de frequência?

O que é um inversor de frequência?

Um inversor de frequência (ou conversor de frequência) é um dispositivo eletrônico com a função principal de controlar a velocidade de um motor trifásico. Este controle é realizado através da variação da tensão e da frequência fornecidas ao motor.

Pra que serve um inversor de frequência?

Utilizar inversores de frequência permite que o motor funcione com velocidade variável. Quando um motor é energizado sem a utilização de um inversor, ele gira em velocidade máxima e fixa. 

Quando acionado por um inversor, a velocidade pode ser diminuída e elevada novamente, de acordo com a necessidade da aplicação. Os inversores de frequência permitem que a velocidade do motor varie sem a necessidade de meios mecânicos, como polias e redutores.

Onde inversores de frequência são utilizados?

As aplicações para inversores de frequência são diversas. No ramo industrial esses dispositivos são utilizados em diversos tipos de maquinários, como esteiras transportadoras, rotuladoras, entre outras.

Porém existem também outras aplicações onde é necessário variar a velocidade de motores trifásicos. Esteiras ergométricas profissionais, por exemplo, costumam fazer uso de inversores para realizar a comunicação entre o painel e o motor.

Climatizadores evaporativos também costumam utilizar inversores para controlar a velocidade do ventilador e gerenciar o acionamento da bomba de circulação.

Quais as vantagens de utilizar um inversor?

Além do controle de velocidade, os inversores de frequência apresentam diversas outras vantagens. A redução no consumo de energia elétrica é um dos benefícios de utilizar um inversor.

Outra característica destes aparelhos é que eles servem de proteção para o motor e aumentam a vida útil do sistema. Inversores de frequência também servem para automatizar processos, reduzindo o tempo necessário para a realização de algumas tarefas.

Qual o melhor inversor de frequência?

Para escolher o melhor inversor de frequência é necessário conhecer sua aplicação. Existem diversos modelos no mercado, com diferentes características.

É preciso identificar  algumas características da aplicação para dimensionar corretamente o inversor. A potência e a corrente nominal do motor são duas informações essenciais para adquirir seu aparelho. Detalhes sobre a carga a ser acionada também são necessários, como a corrente de partida, por exemplo.

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Funcionamento da Chave Soft-Starter.

Composto por pontes de tiristores (SCRs na configuração antiparalelo) que são acionadas através de placas de circuitos, o Soft-Starter é um dispositivo eletrônicos com a finalidade de conseguir controlar a partida de motores de corrente alternada (motores trifásicos), afim de diminuir quedas de tensão na rede de alimentação, fato muito comum ao se utilizar partidas diretas.

Através do circuito de potência, o Soft-Starter consegue controlar a tensão fornecida pela rede.

Formado por seis SCRs, que tem a função de variar o ângulo de disparo e, consequentemente, a tensão eficaz do motor.

Dessa forma, se faz possível o controle para uma partida mais suave do motor, controlando a corrente utilizada para partida.

Princípio de funcionamento da chave Soft-Starter.

Aplicados a ventiladores, motores de potência elevada e bombas centrífugas, as chaves soft-starters operam, basicamente, com a técnica by-pass.

Esta técnica consiste no intervalo de tempo da partida do motor enquanto este está recebendo tensão plena da rede através do soft-starter.

Aceleração de Motores de Indução Trifásicos com uso de Soft-Starter: Tensão Inicial controlada.

Na figura a seguir, perceba a regulação de tensão que proporciona o desligamento suave do equipamento evitando desgastes.

Desaceleração de Motores de Indução Assíncronos com uso de Soft-Starter.

Trabalhando com contatos do tipo NA, um contator trabalha em paralelo com o acondicionamento de tiristores. Cada fase é acionada de tal forma a assumir uma corrente nominal do motor.

Esta corrente após um tempo passa de fluir através dos tiristores, fluindo através do contator.

Este processo permite que os tiristores fiquem em repouso com a ideia de se evitar o seu próprio sobreaquecimento.

Neste processo, também pode ser observado a minimização das perdas de potência e a ação de dissipação de calor pelos tiristores que fazem com que a redução de espaço e a economia de energia sejam aumentados.

Uma observação a ser feita em relação aos seus fabricantes, é que o número de projetos de chaves soft-starter é produzido a fim de controlar apenas duas fases, com a utilização da terceira fase como referência.

Outras palavras e detalhes a mais sobre o modo de controle em paralelo (by-pass)

Para se evitar o provável aumento do consumo de energia com a utilização do soft-starter, o uso do contator em paralelo se faz extremamente necessário para a redução de perdas ocorrentes durante o intervalo de tempo em que o motor estiver permanecendo em funcionamento.

Essa ação faz com que este dispositivo se torne mais eficiente.

Abaixo segue o esquema de ligação do soft-starter com um contator ligado em paralelo.

Com a finalidade de se evitar perdas de energia e eficiência provocada pelo desperdício já comprovado, estes tipos de dispositivos de partidas em motores trifásicos estão sendo cada vez mais recorridos, além de estarem tomando lugar no mercado com grande atração a nível funcional.

A chave soft-starter visa o menor desgaste possível sobre as cargas alimentadas pela rede.

Além de compor soluções mais praticas para a parametrização de valores eficazes, afim de definir grandezas associadas ao tipo de funcionamento do sistema.

Falando com outras palavras, observa-se que as cargas presentes na chave soft-starter poderão ser adaptadas, de tal forma a que as condições de funcionamento sejam preservadas, assim como também a sua integridade e sua eficiência atribuída.

As chaves de partida, ainda possuem a ferramenta de poderem ser adaptadas de acordo com as características e necessidades a que se deseja aplicar a mesma.

É neste momento que cabe uma análise profunda do caso para se verificar qual a melhor forma de utiliza-la, atribuindo essa responsabilidade a um engenheiro altamente capacitado e qualificado para que cuide do projeto.

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Aplicações do CLP.

Poderíamos listar algumas centenas de aplicações práticas, vamos ressaltar aqui estas três:

ü  Controle de nível;

ü  Controle de vazão/dosagem;

ü  Automação de esteira (transporte).

Inevitavelmente, estes três sistemas / aplicações trarão um discernimento de aplicações do CLP de maneira a entender a importância e aplicação deste dispositivo.

Controle de nível.

Quando falamos de controle de nível podemos observar que em diversas aplicações industriais se faz necessário a intervenção da automação para eficiência no processo.

Imagine que um sistema de armazenamento através de silos se faz necessário para um processo produtivo, porque controlar a entrada e saída de produtos neles é a parte estratégica para não faltar ou sobrar produtos.

Como é feito este processo de maneira organizada e estratégica? Isso mesmo, através de uma automação e com o CLP.

Controle de vazão / dosagem.

É claro que você deve estar pensando,  se existe um controle de nível, o controle de vazão será na verdade parte do processo automatizado.

Você está certo ao pensar desta forma, se atente é que quando você olha para estes cenários separadamente, deixa de ser tão complexo.

E também, nem sempre o um processo de automação de controle de nível dependa exatamente de um controle automatizado de vazão.

Imagine o seguinte, uma empresa que possui um processo de envaze de garrafas precisa ter alguns feedback’s como:

ü  Quantidade de líquidos;

ü  Peso do produto (talvez sim talvez não);

ü  Quantidade de garrafas produzidas por minuto.

Estes são apenas 3 das dezenas de retornos esperados para esta aplicação, no entanto, são 3 que definem a eficiência do processo.

Se for possível controlar quantas garrafas estão sendo produzidas, se o líquido está na quantidade certa e se o peso esta obedecendo as especificações, então temos um processo eficiente.

Como ter este controle?

Exato, com o CLP, sensores monitorando processo, válvulas solenóides e etc.

Automação de esteira (Transporte).

Bom, agora, para finalizar vamos falar um pouco sobre automação de sistemas de transporte, esteiras e etc.

Quando a questão é transporte de produtos o “jogo” é bem complexo, vamos falar de coisas relativamente simples, que faz uma diferença bem grande.

Em um processo de automação sistemas de transporte (esteiras) existem variáveis simples e outras complexas que precisam estar em nosso radar.

Por exemplo: Neste processo imagina-se que seja realizado a pesagem dos produtos, além de realizar o controle de velocidade da esteira.

No entanto, imagine que estes produtos serão transportados e o peso é apenas um fator a ser considerado, outro fator é o volume destas peças.

Quem será o responsável por realizar a medição (através de sensores) e realizar o cálculo de volume verso peso, para saber exatamente como e por quem será transportado estes produtos?

O CLP será novamente nossa fonte de inteligência para as tomadas de decisões e controle.

Conclusão.

Estes três exemplo de aplicação do CLP, são na verdade três sistemas simples mas que você irá encontrar sempre por onde vai passar.

Atente-se que o mais importante é você estar atento a como funciona, qual a lógica e como o CLP recebe, trata e realiza a tomada de decisões.

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