Com o desenvolver da indústria e com a consequente premissa de atender às possíveis necessidades do cliente, o uso de sistemas de automação tornou-se indispensável para alcançar o controle e a precisão que garantem a qualidade do produto.
Um bom exemplo para este caso seria a integração de inversores de frequência com encoders para motores elétricos.
Embora não seja óbvio, esses dois dispositivos se complementam para atender diversas aplicações industriais que exigem precisão e controle de velocidade e posição de motores elétricos.
Visto relevância de um sistema onde inversores e encoders trabalham em conjunto, este artigo explora os benefícios e aplicações de ambos os dispositivos.
Para entender como essa interação pode otimizar os processos industriais e impulsionar resultados, acompanhe esta leitura.
O que é o inversor de frequência e qual a sua importância na indústria
Os motores de corrente alternada são predominantes entre os motores encontrados na indústria.
O inversor de frequência (VSD, VFD ou drive de frequência), para motores CA, age como um dispositivo eletrônico que há de controlar a velocidade dessa máquina de acordo com as necessidades específicas de cada aplicação.
Assim, a economia de energia proveniente de um funcionamento do motor que não ultrapassa o necessário e o controle do processo, são alguns dos ganhos obtidos.
Neste contexto, os sistemas que precisam de variações de velocidade (transportadoras, elevadores e bombas industriais) ou de controle de torque para cargas pesadas ou para variações de demandas, passam por um serviço customizado do motor, visto a função do inversor.
Além disso, o inversor de frequência controla a aceleração e desaceleração de motores, evita picos de corrente e superaquecimento.
Portanto, o drive de frequência é um dispositivo versátil que garante um bom desempenho, segurança e eficiência no controle de velocidade.
O que é o encoder e qual a sua importância na indústria
O encoder, por sua vez, é um sensor que transforma movimento em sinais digitais ou analógicos, possibilitando medir a posição, velocidade e direção de um motor.
Além disso, existem dois tipos principais de encoders, que são os incrementais e os absolutos.
Enquanto o encoder incremental permite pulsos para contar movimentos, o encoder absoluto registra a posição exata em tempo real, mesmo que por ventura aconteça uma interrupção.
Além disso, encoders também garantem que a produção seja mais eficiente e controlada por meio da sincronização de vários motores em uma linha de produção.
Quais os benefícios da integração de inversores de frequência com encoders
Várias aplicações industriais utilizam inversores de frequência com encoders. Utilizando ambos os dispositivos, cria-se um sistema de controle vetorial em malha fechada, que oferece controle avançado e precisão máxima.
Desta forma, é possível utilizar ambas as funções dos dispositivos e controlar a velocidade, posição e torque de um motor dentro de parâmetros específicos, mesmo que em carga variável.
Se você deseja saber, especificamente, quais os benefícios dessa integração, veja abaixo:
- Precisão e estabilidade: o encoder envia feedback constante sobre a posição e a velocidade do motor para o controlador, enquanto o inversor ajusta o desempenho para manter a operação estável e precisa. Juntos, a precisão de velocidade e torque é aumentada, e isso reflete em produtos melhores manipulados;
- Economia de energia: o controle em malha fechada permite que o motor funcione apenas na intensidade necessária para a aplicação, o que é entendido como competitividade e sustentabilidade;
- Aumento da segurança: várias operações com cargas pesadas envolvem controle preciso de movimento para garantir uma manipulação mais correta. Com o encoder e o inversor, a alta precisão reduz riscos de segurança.
Aplicações para a integração de inversores e encoders na indústria
Então, já que é constatada a integração entre inversores e encoders na indústria, que tal exemplificar tal façanha por meio de exemplos?
- Sincronização de motores em sistemas de transporte:
Muitas linhas de transporte industrial exigem que motores estejam sincronizados para que o fluxo de produtos seja contínuo. Em esteiras, por exemplo, cada seção da linha é movida por um motor e, com a integração de inversores e motores, é possível sincronizar todos os motores, de forma que mantenham a mesma velocidade, o que evita sobrecargas e atrasos;
- Linhas de impressão e embalagem: Aquelas linhas de produtos que são impressos ou embalados requerem uma sincronia entre motores para que não haja variação que comprometa a qualidade do produto. Utilizando o controle de velocidade e posição de cada motor por meio da automação e combinação de inversores e encoders, tem-se um processo confiável;
- Controle do ângulo e posição em prensas e robôs: Prensas e robôs industriais requerem um controle preciso de posição. Os braços robóticos ou eixos de prensas, através da combinação de encoder e inversor, podem manter a posição exata em cada operação. O controle do ângulo garante a repetibilidade e a precisão em processos de alta complexibilidade. Para cada parada de emergência na linha, o encoder recorda a posição anterior à parada, não comprometendo o fluxo da linha produtiva;
- Sincronia de torque e elevação de carga pesada: guindastes são bons exemplos de equipamentos que devem içar controladamente a carga. Através da sincronia do torque nos diferentes motores, tem-se a elevação uniforme de uma carga de responsabilidade, evitando inclinações e movimentos bruscos.
Além disso, o uso combinado de inversores e encoders é visto em:
- Termoformadoras de frigoríficas;
- Faca rotativa;
- Máquina de usinagem;
- Elevadores hidráulicos;
- Máquinas de precisão;
- Máquina de corte;
- Máquina ferramenta;
- Mesa giratória;
- Entre outros.
Portanto, o encoder é um dispositivo que, quando utilizado com inversores de frequência, traz uma precisão de velocidade, posição e torque mais apurados para processos.
Contudo, vale considerar que embora o benefício dessa integração seja significativo, nem todas as aplicações a requerem.
Separadamente, inversores e encoders cumprem o seu propósito, mas para aplicações específicas, como as mencionadas, é essencial que a função de ambos sejam combinadas.
