O Acionamento elétrico do momento, “o Conversor de Freqüência”.
Nestes tempos de falta de energia elétrica e de água no Brasil, a tônica tem sido a economia. Entre as medidas do governo estão a extensão do horário de verão uma racionalização do consumo e até apagões seletivos não esta descartado caso não chova nas regiões sudeste e centro-oeste.
A charge do dia do Jornal de Brasília mostra o problema com humor. O alto consumo de energia e a falta de chuvas refletem na quantidade de água armazenada.
Vejam o artigo:
http://www.em.com.br/app/noticia/ec...azer-racionalizacao-de-energia-se-for-p.shtml
[video=youtube_share;Swd6BTGd5Rs]http://youtu.be/Swd6BTGd5Rs[/video]
Para o leigo parece ser uma novidade, mas para quem trabalha no seguimento de eletrônica de potencia sabe muito bem que este dispositivo surgido no final dos anos 80 foi uma grande solução para controle pleno de motores elétricos mais comuns e baratos, os motores de gaiola, de muito fácil reparo e utilizado em quase todos os equipamentos domésticos (geladeiras, ar condicionado, motores de bombas etc).
A partir do surgimento dos transistores de potencia para operarem com tensões mais elevadas e a seguir o IGBT e agora, os transistores da família dos mos-fet foi o inicio para esta novidade. Até aquele momento quando se precisa de um controle tinha-se que lançar mão de um acionamento CC, cujo motor embora robusto tenha contra si, um reparo caro, só possível em oficinas especializadas, portanto de maior custo.
Para os grandes fabricantes mundiais que atuavam na área dos acionamentos industriais, no-breaks e automação foi um salto comercial fantástico.
Este dispositivo veio preencher uma lacuna de controle seguro e barato para vários seguimentos industriais com redução de custos inclusive no consumo elétrico.
Todo motor elétrico para sair da inércia vai necessitar de uma grande energia de partida. Isso acaba gerando custos na instalação, no consumo de energia, se junta a isso, o defasamento angular entre as ondas de tensão e a de corrente (coseno phi) gerando duas grandezas de potencia, a corrente ativa (W) e corrente reativa (VA), obrigando muitas vezes a adição de capacitores para correção do fator de potência.
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAA2I4AD/inversor-frequencia?part=2 http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0103-17592003000100006&script=sci_arttext
Qual o milagre:
O conversor de freqüência praticamente é um no-break sem baterias, com um diferencial. Sua saída é variável em tensão e freqüência e sem filtros de saída para tornar a onda senoidal.
O enrolamento dos motores enxerga os pulsos PWM como se fosse um senóide pura.
Aliado a tecnologia de controle dedicada e micro-processada estes dispositivos vieram para trabalharem inclusive em linhas de produção controlador por automação. Com tudo isso estas máquinas vieram com programas internos para cada tipo de motor, tipo de aplicação e tipo de controle.
Vamos a alguns exemplos práticos:
Elevadores e escadas rolantes tem tido uma larga aplicação.
Água e Esgotos controlando a vazão das bombas em função do consumo.
Ar condicionado e refrigeração em geral controlando o motor da bomba de gás permanentemente.
Sistemas de ventilação controlando a velocidade em função da temperatura.
Entre muitas outras aplicações.
O milagre esta na retificação da tensão da rede, oferecendo para a entrada quase uma carga resistiva. Os harmônicos surgidos da comutação do inversor poderão ser minimizados por filtros de entrada, muitos já vem com este filtro de fabrica. Só neste processo resolvemos o problema do defasamento angular gerado pelos motores. O próximo passo é uma partida do motor mais suave evitando os picos de corrente na partida. Um terceiro passo, mantendo o motor rodando mesmo que seja em baixa velocidade evitando os adicionais das correntes de partida. O quinto é o custo, o acionamento em AC desta família são quase 1/3 de um similar em corrente CC.
Por fim o custo de manutenção são mais barato os reparos dos motores por exemplo.
Os conversores básico são os de modelo escalar.
Já os chamados conversores vetoriais vêm com programas internos que antecipam variações características dos motores de gaiola. Seja por escorregamento na frenagem ou sejam por certa lentidão em atingir a velocidade desejada. Com esta técnica já existem no mercado como, por exemplo, o de celulose utilizando este tipo de acionamento controlado por PLC / SDCD.
Um resume explicativo é didático destes modelos no site abaixo;
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAcPcAK/conversores-frequencia-filosofia-controle-vetorial
O setor automotivo utiliza uma variante em que a corrente de frenagem dos veículos serve para carregar baterias.
http://automoveiseletricos.blogspot.com.br/2012/07/os-inversores-de-frequencia-dos.html
[video=youtube_share;5unJsd1V01s]http://youtu.be/5unJsd1V01s[/video]
Vídeo de um Weg:
[video=youtube_share;VYaHC0GBvrQ]http://youtu.be/VYaHC0GBvrQ[/video]
Conversando com um amigo que trabalha no seguimento. Me informou que foi uma empresa japonesa que fez os primeiros estudos plenos sobre aplicação em ar condicionado. Além do conversor de frequência, tiveram que fazer duas outras alterações depois de anos de pesquisa.
A segunda se referia a resolver o problema dos compressores que eram projetados para trabalharem em grandes velocidades e alta pressão. Portanto tiveram que fazer uma novo projeto aí, um compressor que tivesse eficiência em baixas velocidades.
O terceiro se referia ao controle da expansão e compressão dos gases, normalmente calculados dentro de um projeto mecânico e pré projetados e conhecidos. Isso ocasionava muita umidade ou congelamentos, portante foi necessário adicionar uma válvula controlando de acordo com a condição do momento.
Com adoção do sistema Split ( dividido em dois ) ficou mais fácil e veio a complementar, ficando a parte de potencia e ruidosa fora do ambiente por exemplo e outra dentro com acesso ao controle .
Fontes;
http://automoveiseletricos.blogspot.com.br/2012/07/os-inversores-de-frequencia-dos.html
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAcPcAK/conversores-frequencia-filosofia-controle-vetorial
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAA2I4AD/inversor-frequencia?part=2
http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0103-17592003000100006&script=sci_arttext
http://www.cir.ind.br/inversores_al..._alta_f requencia=inversores_alta_frequencia
http://www.em.com.br/app/noticia/ec...azer-racionalizacao-de-energia-se-for-p.shtml
Imagens e artigos da internet.
Nestes tempos de falta de energia elétrica e de água no Brasil, a tônica tem sido a economia. Entre as medidas do governo estão a extensão do horário de verão uma racionalização do consumo e até apagões seletivos não esta descartado caso não chova nas regiões sudeste e centro-oeste.
A charge do dia do Jornal de Brasília mostra o problema com humor. O alto consumo de energia e a falta de chuvas refletem na quantidade de água armazenada.
Vejam o artigo:
http://www.em.com.br/app/noticia/ec...azer-racionalizacao-de-energia-se-for-p.shtml
[video=youtube_share;Swd6BTGd5Rs]http://youtu.be/Swd6BTGd5Rs[/video]
Para o leigo parece ser uma novidade, mas para quem trabalha no seguimento de eletrônica de potencia sabe muito bem que este dispositivo surgido no final dos anos 80 foi uma grande solução para controle pleno de motores elétricos mais comuns e baratos, os motores de gaiola, de muito fácil reparo e utilizado em quase todos os equipamentos domésticos (geladeiras, ar condicionado, motores de bombas etc).
A partir do surgimento dos transistores de potencia para operarem com tensões mais elevadas e a seguir o IGBT e agora, os transistores da família dos mos-fet foi o inicio para esta novidade. Até aquele momento quando se precisa de um controle tinha-se que lançar mão de um acionamento CC, cujo motor embora robusto tenha contra si, um reparo caro, só possível em oficinas especializadas, portanto de maior custo.
Para os grandes fabricantes mundiais que atuavam na área dos acionamentos industriais, no-breaks e automação foi um salto comercial fantástico.
Este dispositivo veio preencher uma lacuna de controle seguro e barato para vários seguimentos industriais com redução de custos inclusive no consumo elétrico.
Todo motor elétrico para sair da inércia vai necessitar de uma grande energia de partida. Isso acaba gerando custos na instalação, no consumo de energia, se junta a isso, o defasamento angular entre as ondas de tensão e a de corrente (coseno phi) gerando duas grandezas de potencia, a corrente ativa (W) e corrente reativa (VA), obrigando muitas vezes a adição de capacitores para correção do fator de potência.
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAA2I4AD/inversor-frequencia?part=2 http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0103-17592003000100006&script=sci_arttext
Qual o milagre:
O conversor de freqüência praticamente é um no-break sem baterias, com um diferencial. Sua saída é variável em tensão e freqüência e sem filtros de saída para tornar a onda senoidal.
O enrolamento dos motores enxerga os pulsos PWM como se fosse um senóide pura.
Aliado a tecnologia de controle dedicada e micro-processada estes dispositivos vieram para trabalharem inclusive em linhas de produção controlador por automação. Com tudo isso estas máquinas vieram com programas internos para cada tipo de motor, tipo de aplicação e tipo de controle.
Vamos a alguns exemplos práticos:
Elevadores e escadas rolantes tem tido uma larga aplicação.
Água e Esgotos controlando a vazão das bombas em função do consumo.
Ar condicionado e refrigeração em geral controlando o motor da bomba de gás permanentemente.
Sistemas de ventilação controlando a velocidade em função da temperatura.
Entre muitas outras aplicações.
O milagre esta na retificação da tensão da rede, oferecendo para a entrada quase uma carga resistiva. Os harmônicos surgidos da comutação do inversor poderão ser minimizados por filtros de entrada, muitos já vem com este filtro de fabrica. Só neste processo resolvemos o problema do defasamento angular gerado pelos motores. O próximo passo é uma partida do motor mais suave evitando os picos de corrente na partida. Um terceiro passo, mantendo o motor rodando mesmo que seja em baixa velocidade evitando os adicionais das correntes de partida. O quinto é o custo, o acionamento em AC desta família são quase 1/3 de um similar em corrente CC.
Por fim o custo de manutenção são mais barato os reparos dos motores por exemplo.
Os conversores básico são os de modelo escalar.
Já os chamados conversores vetoriais vêm com programas internos que antecipam variações características dos motores de gaiola. Seja por escorregamento na frenagem ou sejam por certa lentidão em atingir a velocidade desejada. Com esta técnica já existem no mercado como, por exemplo, o de celulose utilizando este tipo de acionamento controlado por PLC / SDCD.
Um resume explicativo é didático destes modelos no site abaixo;
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAcPcAK/conversores-frequencia-filosofia-controle-vetorial
O setor automotivo utiliza uma variante em que a corrente de frenagem dos veículos serve para carregar baterias.
http://automoveiseletricos.blogspot.com.br/2012/07/os-inversores-de-frequencia-dos.html
[video=youtube_share;5unJsd1V01s]http://youtu.be/5unJsd1V01s[/video]
Vídeo de um Weg:
[video=youtube_share;VYaHC0GBvrQ]http://youtu.be/VYaHC0GBvrQ[/video]
Conversando com um amigo que trabalha no seguimento. Me informou que foi uma empresa japonesa que fez os primeiros estudos plenos sobre aplicação em ar condicionado. Além do conversor de frequência, tiveram que fazer duas outras alterações depois de anos de pesquisa.
A segunda se referia a resolver o problema dos compressores que eram projetados para trabalharem em grandes velocidades e alta pressão. Portanto tiveram que fazer uma novo projeto aí, um compressor que tivesse eficiência em baixas velocidades.
O terceiro se referia ao controle da expansão e compressão dos gases, normalmente calculados dentro de um projeto mecânico e pré projetados e conhecidos. Isso ocasionava muita umidade ou congelamentos, portante foi necessário adicionar uma válvula controlando de acordo com a condição do momento.
Com adoção do sistema Split ( dividido em dois ) ficou mais fácil e veio a complementar, ficando a parte de potencia e ruidosa fora do ambiente por exemplo e outra dentro com acesso ao controle .
Fontes;
http://automoveiseletricos.blogspot.com.br/2012/07/os-inversores-de-frequencia-dos.html
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAcPcAK/conversores-frequencia-filosofia-controle-vetorial
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAA2I4AD/inversor-frequencia?part=2
http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0103-17592003000100006&script=sci_arttext
http://www.cir.ind.br/inversores_al..._alta_f requencia=inversores_alta_frequencia
http://www.em.com.br/app/noticia/ec...azer-racionalizacao-de-energia-se-for-p.shtml
Imagens e artigos da internet.
:seferrou:
