É inegável o quanto a automação industrial tem evoluído. Mesmo em um espaço muito curto de tempo.
O resultado dessa evolução não poderia ser outro.
Afinal de contas, não é por acaso que a automação tem sido um dos pilares do avanço tecnológico nas últimas décadas, impulsionando a eficiência e a produtividade das indústrias ao redor do mundo.
E é neste contexto de evolução que os os drives têm desempenhado um papel fundamental.
Uma vez que a sua utilização contribui para a otimização dos processos e no controle preciso de motores elétricos, permitindo maior flexibilidade e economia de energia.
Dois pontos que são de extrema importância nos dias de hoje.
Isso fora todos os outros benefícios que, facilmente, poderíamos ficar por horas discutindo ao longo deste artigo.
E é claro que não faremos isso.
Entretanto, vamos sim nos aprofundar um pouco mais na temática e trazer quais são os principais benefícios da utilização dos drives na indústria e como eles têm revolucionado o cenário da automação nas indústrias.
Quer saber que benefícios são esses? É só nos acompanhar nesta leitura.
O Que é um Drive Industrial
Mas, antes de seguirmos em frente com essa lista de principais benefícios, é importante que você entenda o que são esses tais drives.
Ainda mais, considerando o fato que essa nomenclatura pode ser confundida com a daqueles softwares, utilizados para os computadores.
Em termos simples, um drive industrial pode ser descrito de diversas maneiras.
No Brasil, você vai ouvir pelos nomes “inversor de frequência” ou “variador de velocidade”. Já fora daqui, as letras VFD ou VSD são abreviações para Variable Frequency Drive ou Variable Speed Drive.
De toda forma, estamos falando do mesmo apetrecho industrial: um dispositivo eletrônico projetado para controlar a velocidade e o torque de um motor elétrico.
Esse controle é alcançado através da variação da frequência e da tensão de alimentação do motor, permitindo ajustar sua velocidade de rotação de acordo com as necessidades do processo produtivo.
O interessante é que os drives industriais são altamente configuráveis e podem se adaptar a diferentes tipos de motores, como motores de corrente contínua e motores de indução trifásicos.
Além disso, esses dispositivos são capazes de oferecer uma ampla gama de recursos, como controle de torque, partida suave, frenagem regenerativa e monitoramento avançado, tornando-os essenciais para diversas aplicações industriais.
Quais São os Benefícios do Uso dos Drives
Os drives têm sido amplamente adotados pelas indústrias devido aos inúmeros benefícios que oferecem.
Abaixo, apresentamos alguns dos principais ganhos proporcionados pela utilização desses dispositivos na automação industrial.
1. Economia de Energia
A eficiência energética é uma preocupação constante nas indústrias modernas.
A função de todo gestor é direcionar os esforços necessários para as tarefas sem desperdício. A energia utilizada em excesso (sem necessidade) é um terror para eles.
Vemos com grande frequência as válvulas serem utilizadas para controlar o fluxo (por obstrução/restrição de área de passagem) de fluido em uma linha de bombeamento, sendo que a bomba permanece trabalhando incessantemente à velocidade constante.
Os drives industriais, neste cenário, desempenham um papel fundamental na redução do consumo de energia ao ajustar a velocidade do motor conforme a necessidade da operação.
Já imaginou o seu corpo consumindo uma quantidade de forma mais ponderada para as suas tarefas diárias, sem que houvesse desperdício?
Pois os drives garantem que a energia seja utilizada de forma mais inteligente, evitando desperdícios e reduzindo custos operacionais.
2. Aumento da Produtividade
A capacidade de controlar com precisão a velocidade e o torque dos motores elétricos proporciona uma maior flexibilidade nos processos produtivos.
Os drives permitem que as máquinas trabalhem em diferentes velocidades e regimes, o que resulta em maior produtividade e na possibilidade de otimizar a produção de acordo com as demandas do mercado.
No nosso blog, por exemplo, citamos dezenas de projetos em que inversores de frequência se tornaram os chamados “escravos” em operações industriais, obedecendo aos comandos de seus mestres (sistemas de controle, como CLPs).
Juntos de sistemas robustos, os inversores proporcionam maior produtividade e sincronismo entre máquinas de linha produtiva.
3. Redução de Desgaste Mecânico
Partidas e paradas bruscas podem causar desgaste prematuro em máquinas e equipamentos industriais.
Os drives industriais permitem uma partida suave e um controle preciso durante a operação, evitando picos de corrente e reduzindo o estresse mecânico.
Isso resulta em uma vida útil mais longa dos equipamentos e em menores custos de manutenção.
4. Controle de Processos Preciso
A precisão no controle de processos é essencial em muitas indústrias.
Os drives oferecem um controle altamente preciso da velocidade e do torque do motor, permitindo que as máquinas executem tarefas com maior exatidão.
Isso é especialmente importante em setores como o:
- Automobilístico, que segue rígidos padrões de qualidade de uma linha de produção automatizada;
- De alimentos e bebidas, em que a dosagem de grãos ou a linha de envase devem estar sincronizada aos demais processos, como o rosqueamento, selagem, entre outros;
- De energia, em que bombas devem trabalhar em função da carga requisitada ao mesmo tempo em que devem ser resfriadas por chillers ou ventiladores que também têm fluxo controlado por inversores;
- Entre outros.
5. Integração e Comunicação
A integração e comunicação dos drives industriais desempenham um papel crucial na automação industrial.
Esses dispositivos podem ser facilmente integrados a sistemas de controle e redes industriais, permitindo o monitoramento remoto, o ajuste de parâmetros e a coleta de dados em tempo real.
Atualmente, drives já são projetados para ambientes totalmente conectados, como suporte a redes industriais como Profibus, Modbus TCP, Ethernet/IP, EtherCAT, entre outros.
Desta maneira, os dados operacionais enviados diretamente a sistemas MES, nuvem ou plataformas de análise permitem a coordenação de múltiplos motores em um sistema seja possível, além de sincronização precisa das operações.
6. Segurança Operacional (Safety Integrado)
Você já ouviu falar de STO? Esta é uma função importante para a segurança integrada. O Safe Torque Off, simplesmente desativa o torque do motor de forma segura. Sem precisar de contatores adicionais.
Com isso, os riscos de acidentes são reduzidos. O painel elétrico pode ser simplificado, reduzindo custos de cabeamento. A operação, ao todo, se torna mais confiável.
Além disso, inversores de frequência como os da linha VLT® Danfoss Drive, possuem funções adicionais, como SLS (Safe Limited Speed) e SS1 (Safe Stop 1), que garantem que mesmo durante intervenções ou falhas os motores operem dentro de parâmetros seguros.
7. Manutenção Preditiva e Monitoramento Avançado
Inversores de frequência modernos possuem sensores internos e capacidade de coleta de dados.
Assim, os drives exercem um importante papel na manutenção preditiva, monitorando variáveis como corrente, torque, temperatura, vibração e ciclos de operação.
Neste contexto, anomalias que poderiam se transformar em falhas graves podem ser interceptadas. A disponibilidade de equipamentos aumenta e a redução de custo de manutenção produtiva se torna perceptível, principalmente para o bolso.
O VLT® AutomationDrive FC 302, da Danfoss, é um bom exemplo para este caso.
Este inversor conta com funções que monitoram a condição do enrolamento do estator do motor, a vibração mecânica e o envelope de carga, precisando apenas definir limites e determinar automática ou manualmente a linha de base para monitoramento com diferentes métodos e normas.
8. Sustentabilidade e Redução de Emissões
Além da já mencionada economia de energia, os drives contribuem para operações mais sustentáveis ao reduzir o desperdício de recursos, aumentar a eficiência dos sistemas e prolongar a vida útil de motores e máquinas.
Vemos as metas relacionadas à redução na pegada de carbono estabelecidas pelas Conferência das Partes (COP), por exemplo.
O drive de frequência, portanto, contribui para a conformidade com a ESG (Ambiente, Social e Governança) que são traduzidas à avaliação de uma empresa em relação à sustentabilidade e responsabilidade social.
Considerações Finais
À medida que a automação industrial continua neste ritmo de evolução, os drives passam a desempenhar um papel cada vez mais relevante na otimização dos processos produtivos.
Com sua capacidade de controlar com precisão a velocidade e o torque dos motores elétricos, estes dispositivos proporcionam inúmeros benefícios às indústrias, desde a economia de energia e o aumento da produtividade até a redução do desgaste mecânico e o controle preciso dos processos.
A utilização de drives industriais permite que as empresas se tornem mais competitivas, respondendo de forma rápida e eficiente às demandas do mercado.
Além disso, a tecnologia de drives está em constante evolução, oferecendo recursos avançados e soluções cada vez mais adaptadas às necessidades específicas de cada indústria.
Em suma, os drives são verdadeiros facilitadores da automação industrial, proporcionando melhorias significativas em termos de eficiência, produtividade e controle de processos.
Se você deseja impulsionar a eficiência de sua indústria e estar na vanguarda da automação, considere a implementação de drives em seus processos produtivos.
Os benefícios são inegáveis e as vantagens competitivas podem fazer a diferença em um mercado cada vez mais exigente e dinâmico.
