Como um VFD funciona?
O circuito eletrônico em uma unidade VFD é discretamente dividido em três estágios principais, viz. um conversor de entrada (estágio de retificador de ponte), um barramento CC (estágio de filtro) e um inversor de saída (usando microcontroladores e IGBTs).
Conversor de entrada : Este estágio consiste em diodos de alta potência dispostos em uma configuração de ponte regular. A rede CA aplicada aqui é retificada e convertida em CC. Mas este CD não está isento de componentes CA e harmônicos residuais. Requer filtragem adicional.
Barramento CC : Aqui, o CC retificado é retirado e filtrado dos harmônicos restantes e resíduos CA, usando indutores e capacitores. Esse estágio ajuda a tornar a saída dos motores totalmente livre de ondulações e ideal para motores CA.
Inversor : Como o nome indica, esse estágio converte o DC do barramento DC de volta para AC, mas de uma maneira muito especial que forma o coração ou, melhor, o cérebro do circuito. Consiste em CIs de microcontroladores sofisticados, projetados e programados especialmente para alterar a frequência de saída proporcionalmente à tensão e também criar uma saída trifásica a partir de uma entrada monofásica. Esse estágio torna os VFDs muito únicos e ideais para controlar a velocidade do motor CA.
Saída: O comando do estágio acima (ICs do microcontrolador) é enviado para os IGBTs de saída (transistores bipolares de porta isolada) que alternam a tensão recebida do barramento CC em etapas cortadas estreitas (bastante semelhante ao princípio usado nos interruptores dimmer ). Para fazer isso, os ICs empregam a tecnologia PWM e convertem o CD em ondas quase sinusoidais. Quanto maior o tempo de comutação dessas ondas, maior é a tensão na saída do motor e vice-versa. Este procedimento é realmente responsável por duas funções importantes - alterar a tensão de saída sem desperdício de eletricidade e, muito crucialmente, alterar sua frequência simultaneamente a uma taxa específica para manter constante o torque e o fluxo magnético.
Resumidamente, um VFD possui os seguintes recursos importantes:
Proteção contra sobrecorrente, especialmente útil ao controlar motores com alta inércia.
O torque constante garante uma faixa mais ampla de controle de velocidade, permitindo um controle eficiente de energia em toda a faixa.
O VFD atua como uma barreira entre todos os distúrbios de tensão de entrada, como harmônicos, ondulações, afundamentos, sobretensões, etc., e os impede de entrar no motor.
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