Aplicação de sistemas de movimento para inversores de frequência.



Aplicação de sistemas de movimento para inversores de frequência.

Todos os inversores de frequência (incluindo aqueles conhecidos como inversores de frequência variável ou VFDs) devem atender a demandas específicas de aplicativos. Os mais comuns desses inversores de frequência diferem daqueles típicos para o controle de movimento de precisão encontrados em robótica, fabricação de semicondutores, certos tipos de usinagem e instrumentos médicos para produzir movimentos em escalas abaixo de mm a µm e até nm.

Isso ocorre porque os sistemas servo comuns usam feedback e uma variedade de inversores de corrente contínua para controlar os eixos acionados por motor, mas os inversores de frequência mais comuns controlam motores de indução e síncronos de corrente alternada.


Aplicações comuns incluem aplicações de transportadores; máquinas para içar e elevar; operações de retificação, ventilador, bomba e compressor; e grandes instalações de máquinas.

Os inversores CA mais comuns executam aplicativos que precisam de controle de velocidade ... tudo, desde funções básicas até VFDs emparelhados com motores de indução (como mencionado) ou tipos de ímãs permanentes síncronos. Esses inversores de CA primeiro convertem CA em CC e, em seguida, usam técnicas de comutação para variar a tensão e a frequência do motor.

VFDs de tensão constante (que usam modulação por largura de pulso [PWM]) são os mais comuns; estes alimentam um trem de pulsos CC com larguras diferentes nos enrolamentos do motor com uma forma de onda de corrente modelada.

Os fabricantes de máquinas costumam usar VFDs para aumentar a energia. O controle da corrente consumida pelo motor pode reduzir as contas de energia, pois impede que o motor funcione constantemente em carga máxima. Mas os VFDs também ajudam a aumentar a eficiência de outras maneiras.

Com motores trifásicos, eles superam os motores de indução monofásicos (comuns em lavadoras industriais e aplicações similares). De maneira semelhante, as configurações de VFD também superam os pares de controle triac com motores universais.

Algumas aplicações (incluindo arranjos verticais e com paradas e partidas frequentes) se beneficiam da frenagem regenerativa possível com VFDs. Aqui, os componentes de estado sólido do inversor (que controlam a tensão do motor) direcionam a energia de volta à rede elétrica CA ou ao resistor de frenagem. Isso aumenta a eficiência do projeto e permite que os eixos das máquinas diminuam mais rapidamente do que se deixassem a costa.

Projetos de movimento baseados em motores de indução que incorporam VFDs também evitam altas correntes de pressa na inicialização. Isso ocorre porque os VFDs fazem com que a entrada do motor comece com baixa tensão e frequência. Também há menos desgaste mecânico, pois a eliminação das correntes de arranque evita o torque excessivo e torna desnecessários os aceleradores, amortecedores e lâminas.

Independentemente da aplicação, todos os inversores de CA devem atender aos principais parâmetros, incluindo a configuração da fonte de alimentação e a tensão de entrada (e se a entrada é de 60 ou 50 Hz). Compatibilidade com a tensão do motor, classificação de corrente e potência, bem como qual controle de velocidade a aplicação precisa (vetor de malha fechada, vetor de malha aberta ou volts / Hz), são outras considerações. Observe que os VFDs podem introduzir distorção harmônica, o que prejudica a qualidade da energia e o desempenho da máquina. No entanto, alguns novos VFDs abordam esse problema.

Além disso, muitas aplicações comuns de inversores de frequência se beneficiam de inversores de frequência que oferecem recursos de segurança (controles e paradas de freio, por exemplo) e monitoramento e limitação de aceleração ou velocidade.


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