Qual é o objetivo dos VFDs?
Um VFD (Variable Frequency Drive), ou melhor, um VVFD (Variable Voltage and Frequency Drive) é um dispositivo eletrônico de precisão projetado e usado especificamente para controlar a velocidade dos motores de indução CA (monofásicos e trifásicos) sem afetar o consumo elétrico, torque, impedância, fluxo magnético, etc. do motor. É integrado a uma interface do operador para receber os comandos de controle de velocidade necessários (usando teclados). Por que os VFDs não podem ser substituídos por outros meios simples? A discussão a seguir fornecerá o objetivo exato do uso de VFDs para controlar a velocidade do motor CA.
A velocidade fundamental de qualquer motor CA é inversamente proporcional ao número de pólos do estator e diretamente proporcional à frequência da tensão de alimentação. Portanto, para alterar a velocidade de um motor CA, precisamos alterar a frequência ou o número de pólos do estator. Como o número de pólos do estator para cada motor é fixo, obviamente não podemos alterá-los. Variando a frequência da tensão de alimentação através de alguns meios mais simples, a velocidade do motor pode ser alterada.
No entanto, alterar apenas a frequência a uma tensão constante (120 ou 230) faz com que a impedância equivalente do motor diminua, resultando em maior fluxo magnético e fazendo com que o motor comece a desenhar correntes perigosamente enormes.
Portanto, torna-se imperativo que a tensão de alimentação também seja proporcionalmente reduzida junto com a frequência em uma determinada taxa fixa. Se isso não for feito, o fluxo magnético do motor ficará saturado e danificado. A variação proporcional da frequência e da tensão também garante um torque constante, uma vez que o campo magnético nos intervalos de ar é constante.
O objetivo de um VFD destina-se especificamente a controlar a velocidade de um motor CA, observando estritamente os parâmetros acima. Aqui, a velocidade do motor é alterada alterando a magnitude da tensão de entrada, bem como a frequência em uma proporção constante e, portanto, o motor é capaz de manter um torque constante, mesmo em velocidades mais baixas.
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