Os inversores de frequência são usados em motores elétricos para controlar a velocidade do motor, permitindo que ele funcione em diversas situações.
Eles também podem ser usados para economizar energia, pois o motor consome menos energia quando funciona em velocidades mais baixas.
Neste conteúdo, você aprenderá qual é a função dos inversores de frequência e como eles podem ser usados.
Aproveite sua leitura!
O que são inversores de frequência?
Os inversores de frequência são dispositivos eletrônicos que permitem a variação da frequência de um sinal elétrico.
A frequência é a medida do número de oscilações de um sinal elétrico por segundo. A variação da frequência do sinal elétrico produzido pelo inversor de frequência, faz com que a velocidade do motor elétrico conectado a ele também varie.
Com os inversores de frequência, é possível controlar a velocidade de um motor elétrico trifásico, já que ele aciona o motor e permite a variação da potência e tensão.
Essa variação de frequência e tensão é o que permite o controle da velocidade e potência consumida pelo motor. Dessa forma, o dispositivo confere ao motor a possibilidade de trabalhar em diversas velocidades, sem que seja necessário um controle mecânico externo.
É comum que os inversores de frequência também sejam conhecidos no mercado como conversor de frequência ou microdrive.
A função principal dos inversores de frequência?
A principal função de um inversor de frequência é manter a variação da frequência da fonte de alimentação no motor, permitindo a alteração da sua velocidade de rotação.
A variação da frequência pode ocorrer de 0,5 até 400 Hertz (Hz).
Além disso, os inversores de frequência também mantêm o torque constante para que a rotação do motor não seja alterada quando ele estiver com carga. Caso não haja inversor, o motor permanece girando em velocidade fixa e máxima.
Quando o motor trabalha com inversores de frequência, ele pode ter seu giro aumentado ou diminuído conforme a necessidade da aplicação, daí seu uso em larga escala em operações industriais.
Como os inversores de frequência funcionam?
Durante seu funcionamento, os inversores de frequência convertem o sinal da corrente alternada da rede elétrica que alimenta o motor em corrente contínua, voltando em seguida para a alternada.
Após essa conversão, o sinal da corrente alternada pulsa em largura modulada, possibilitando ajustes da frequência e tensão que vão garantir o controle da velocidade e torque do motor.
Os inversores de frequência se dividem na seguinte estrutura:
Retificador
Apresenta uma ponte retificadora trifásica, ou retificador de onda completa.
São utilizados seis ou mais diodos para retificar a tensão de entrada trifásica da rede 60Hz, fornecendo uma saída contínua ondulada que passará por correções através do filtro.
Filtro
É um barramento de corrente contínua que corrige as ondulações geradas pela pele retificadora.
Capacitores
São componentes do filtro e tem como função corrigir as ondulações da tensão.
Também são utilizados indutores para diminuir as ondulações produzidas pela corrente.
Inversores
São semicondutores que atuam em corte, ou chave aberta, e saturação, ou chave fechada.
Os inversores trabalham de acordo com uma lógica estabelecida previamente.
Rampas de aceleração
As rampas de aceleração evitam acionamentos bruscos do motor, garantindo maior vida útil para o equipamento.
Os tipos de inversores de frequência
Existem dois tipos de inversores de frequência e cada um deles é indicado para projetos distintos:
Inversor de frequência escalar
Utiliza como base equações de regime permanente, mantendo sua lógica de controle a relação velocidade e frequência constantes.
Apresenta um desempenho mais limitado, sendo ideal para tarefas mais simples, como controles de partida e paradas do motor e manutenção da velocidade de forma constante.
Inversor de frequência vetorial
O inversor vetorial possui controles mais complexos, apresentando melhor desempenho mecânico, já que utiliza algoritmos para seus ajustes.
É utilizado em aplicações que demandam maior nível de precisão, como máquinas industriais, elevadores, guinchos, dentre outros.
Quais as vantagens dos inversores de frequência?
Como vimos, os inversores de frequência são dispositivos essenciais para manter o controle da velocidade de motores elétricos, garantindo eficiência e ainda apresentando um baixo custo.
Além de serem fáceis de instalar e configurar, os inversores de frequência garantem diversas outras vantagens como:
Diminuição dos custos e consumo de energia
Conforme a aplicação, os inversores de frequência contribuem para a redução dos custos de consumo de energia, principalmente quando comparados a redutores mecânicos.
O uso de inversores de frequência garante o ajuste da velocidade do motor em períodos determinados, garantindo menor consumo de energia.
Aumento da produtividade
Os inversores de frequência possuem portas de entrada que permitem a programação de atividades automáticas, considerando variáveis externas como pressão ou temperatura.
Dessa forma, é possível trabalhar com um controle de processo eficiente que garante maior otimização para a operação industrial.
Maior vida útil para o equipamento
Os inversores de frequência protegem o motor, tanto pelas rampas de aceleração com no controle das oscilações de energia da corrente elétrica.
Além de aumentar a vida útil do motor, os inversores garantem proteção a seus componentes, lembrando sempre de realizar manutenção preventiva de maneira periódica.
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