Automação industrial em ambientes extremos: como garantir eficiência e confiabilidade

As demandas industriais requerem dispositivos que garantem não só o cumprimento da sua função, mas também a sua robustez em ambientes críticos.

Poeira, vibração, variações extremas de temperatura e alta demanda energética são fatores que testam, diariamente, o limite da tecnologia.

Haja vista a presença inevitável desses agentes no ambiente e visto a possibilidade da produtividade e dos custos operacionais serem comprometidos em caso de falhas, a automação industrial precisa ir além da eficiência: deve garantir confiabilidade e robustez combinadas ao desempenho contínuo, independente do ambiente.

Neste contexto, para combater a parada de máquinas por calor excessivo, falhas elétricas causadas por cabos longos ou motores que operam sem controle adequado, a solução acaba sendo investir em tecnologias desenvolvidas para enfrentar esses desafios sem comprometer a performance.

É nesse caso que os inversores de frequência especiais pela robustez e qualidade se tornam peças-chave para otimizar processos industriais, atuando tanto na redução do consumo de energia e quanto no controle sobre operações críticas.

Para escolher o modelo correto, acompanhe os cases de sucesso, como os que apresentamos no nosso blog ou este que está descrito neste texto.

Um breve comentário sobre o caso

Um dos maiores grupos mundiais do setor cimenteiro, a Italcementi, enfrentava um desafio em sua pedreira de calcário, GSM Aggregates, localizada na França, especificamente em Roussas.

Esse setor requer equipamentos que operem sem interrupções e, em contrapartida, o alto volume de produção exige que os equipamentos funcionem continuamente.

Desta maneira, a empresa buscava um inversor de frequência que fosse, de fato, uma solução estratégica para esse paradoxo que abrange uma produção contínua e que não pudesse apresentar falhas.

Mas, você sabe do que se trata um inversor de frequência?

O Que é um Inversor de Frequência

Para entender a solução que o texto apresenta, é preciso conhecer o inversor de frequência.

Esse dispositivo é, resumidamente, o responsável pelo controle da velocidade e do torque de motores elétricos.

E como?

Resposta: através do ajuste da frequência da tensão da alimentação do motor, o que permite um controle preciso da rotação.

A partir disso, os ganhos são significativos e garantidos quanto à eficiência energética, redução do desgaste mecânico (chega de acionamento brusco) e maior flexibilidade operacional.

Já na prática, um inversor de frequência pode ser aplicado em diversas áreas industriais. No nosso blog, você encontra cases de como transportadores, bombas, ventiladores e outros sistemas colheram custos reduzidos e, através deste mesmo dispositivo, estão alcançando suas metas na redução da pegada de carbono.

A Escolha do Grau de Proteção (IP) Adequado

O grau de proteção é outro fator de grande importância neste contexto, o qual discorre sobre ambientes críticos.

Acredite: a escolha do grau de proteção adequado para um inversor de frequência pode determinar o sucesso ou o fracasso de uma aplicação industrial.

O índice de proteção, conhecido como IP (Ingress Protection), acompanha os dispositivos eletrônicos e indica o nível de resistência de um equipamento contra poeira e umidade.

Os ambientes agressivos, como é o caso de pedreiras e cimenteiras, exigem inversores com proteção elevada para evitar falhas prematuras.

Neste caso aqui apresentado, a pedreira GSM Aggregates utilizava inversores que exigiam gabinetes de proteção, o que resultava em custos adicionais com resfriamento e infraestrutura.

Contudo, após escolherem o inversor de frequência que passaria a ser, de fato, uma solução industrial (VLT® AutomationDrive FC 302 Danfoss, com classificação IP66) ocorreu a eliminação dessa necessidade de gabinetes, permitindo a instalação direta no ambiente externo sem comprometer a durabilidade ou o desempenho.

A Solução Implementada: Danfoss VLT® AutomationDrive FC 302

A Italcementi, convencida de que o consumo energético seria reduzido, a produtividade otimizada e os riscos operacionais mitigados, decidiu investir em 31 inversores de frequência . Esses dispositivos, característicos pela robustez, controle e ampla aplicação, foram instalados em transportadores, bombas de água, agitadores e trituradores da empresa, garantindo controle preciso da velocidade e reduzindo o desgaste mecânico dos equipamentos.

Além disso, outras vantagens importantes desta implementação ganham um destaque mais do que expressivo, tais como:

  • Alta capacidade de torque: Com um torque excedente de 160%, os inversores garantem desempenho estável mesmo sob cargas pesadas;
  • Eficiência energética: O resfriamento por ar ambiente elimina problemas de superaquecimento, reduzindo significativamente o consumo de energia;
  • Compatibilidade com redes industriais: A comunicação via EtherNet/IP permitiu uma integração simples e eficaz com o sistema de automação existente;
  • Sensores integrados: Monitoram com precisão o desempenho das aplicações, permitindo ajustes proativos para melhorar a eficiência.

Outros Benefícios Obtidos e Impacto na Produção

Veja neste tópico que a instalação de inversores de frequência requer, também, estratégias que mitigam a possibilidade de erros, como o local onde o dispositivo será instalado. Olhe só os ganhos:

  • Redução de custos operacionais: Como foi dito, a eliminação de gabinetes de proteção e a melhoria da eficiência energética permitiram uma economia significativa;
  • Aumento da confiabilidade dos equipamentos: O desempenho estável dos motores reduziu as paradas não planejadas e os custos de manutenção;
  • Facilidade na instalação e manutenção: Os inversores foram instalados próximos aos motores, simplificando a infraestrutura elétrica e diminuindo a necessidade de cabos longos (estratégia);
  • Melhoria no monitoramento da operação: Os sensores embutidos nos inversores possibilitaram análises detalhadas do desempenho, permitindo ajustes rápidos para otimização contínua.

Conclusão

Nota-se que, neste caso da Italcementi, a escolha correta do dispositivo foi primordial para garantir os critérios impostos pela empresa, a qual prezava pela operação contínua durante altas demandas, além de um esforço do motor que só foi possível graças ao controle de torque.

Além disso, visto que se tratava de um ambiente agressivo característico de cimenteiras, não só o grau de proteção correto deve ser escolhido, mas também a automação precisa ser pensada estrategicamente para garantir produtividade, confiabilidade e eficiência energética.

A Nepin, além de oferecer conteúdos que evidenciam os resultados de boas escolhas de dispositivos industriais, como os inversores de frequência, também os oferece, de modo a facilitar a sua busca pelos mesmos.

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