O conversor de potência é o equipamento responsável por aumentar ou diminuir a velocidade de um motor. E ele é capaz de realizar essa função através da habilidade de controlar a tensão que é transmitida para o motor, variando a sua potência.
E no âmbito da indústria, por exemplo, existe o emprego em larga escala de motores de indução trifásicos. Isso se deve, sobretudo, pela robustez, trazida por esse tipo de motor, sem contar a sua alta eficiência e baixo custo.
Associar o uso desses motores ao conversor de frequência irá garantir uma série de grandes benefícios. Tanto para a vida útil dos motores quanto pelo aumento dos níveis produtivos e redução de custos que ele oferece.
Quer saber mais sobre como isso ocorre?
Nos acompanhe nesta leitura para entender melhor o funcionamento de um conversor de frequência e quais são as principais vantagens que ele traz na sua aplicação.
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Entendo Como o conversor de frequência funciona
No que diz respeito ao seu funcionamento, o conversor de frequência se apresenta, a princípio, baseado no campo magnético girante.
Seu surgimento ocorre quando um sistema de alimentação de corrente alternada se aplica em pólos que estão defasados entre si em 120º.
O resultado dessa defasagem é o surgimento do campo magnético, sendo que a velocidade de rotação do motor está totalmente ligada à velocidade gerada pelo campo magnético girante.
O nome dado a essa velocidade é “velocidade síncrona” e ela recebe esse nome em virtude da quantidade de pólos do motor e, também, por conta da frequência da rede em que esse motor está ligado.
Com base em tudo isso que foi dito, conseguimos chegar a conclusão que a velocidade relacionada ao motor trifásico se torna proporcional à frequência de rede.
Em outras palavras, o conversor de frequência irá atuar diretamente na frequência de rede, na entrada do motor.
Conforme a frequência for maior, o motor atuará com uma velocidade maior. Agora, caso essa frequência for menor, a velocidade do motor será menor.
E quem irá estabelecer os limites relacionados ao valor em que essa frequência de rede será repassada ao motor vai ser o conversor de frequência.
Qual é a diferença entre conversor e inversor de frequência?
A distinção entre um conversor de frequência e um inversor de frequência muitas vezes se resume a uma questão de nomenclatura, que pode variar de acordo com a região.
Em muitos casos, esses termos são utilizados como sinônimos, sem qualquer diferenciação.
No entanto, é possível encontrar quem faça uma sutil distinção entre esses dois dispositivos.
Nessa perspectiva, o termo “conversor” é mais comumente associado a sistemas destinados ao controle de velocidade de motores de corrente alternada (CA). J
á o termo “inversor de frequência” tende a ser mais empregado quando se trata de sistemas voltados para o controle de motores de corrente contínua (CC).
Apesar dessa possível diferenciação, as distinções entre esses dois termos são bastante sutis e, na prática, ambos se referem a equipamentos muito semelhantes em termos de funcionalidade.
Tanto o conversor quanto o inversor de frequência têm como principal finalidade o controle preciso da velocidade e da operação de motores elétricos, independentemente do tipo de corrente utilizada.
Tipos de conversor de frequência
Existem basicamente dois tipos principais de conversores de frequência:
- Conversor de frequência escalar: Esse tipo de conversor atua apenas no controle da frequência de alimentação do motor, mantendo a relação tensão/frequência constante. É mais simples e de menor custo, sendo indicado para aplicações que não exigem grande precisão no controle de velocidade.
- Conversor de frequência vetorial: Já o conversor vetorial, além de controlar a frequência, também atua no controle da tensão e corrente do motor, permitindo um ajuste mais preciso da velocidade e torque. É indicado para aplicações que demandam maior desempenho e precisão, como em máquinas de alta performance.
Quais as principais vantagens de um conversor de frequência
Já sabemos que o conversor de frequência age, associado ao uso de diversas máquinas presentes dentro da indústria, com a finalidade de controlar a tensão que chega para os motores.
Estabelecendo valores que possam garantir um bom funcionamento dos equipamentos em que ele é empregado.
Mas existe algo mais? Afinal, quais são os reais benefícios que o uso do conversor de frequência é capaz de proporcionar?
Essa pergunta é fundamental, até mesmo para termos ciência dos fatores que justificam a sua larga aplicação. Ainda mais quando consideramos o fato que citamos logo na introdução deste artigo, relacionado ao emprego de motores de indução trifásicos em processos industriais.
Deste modo, confira alguns dos benefícios oferecidos pelo uso do conversor de frequência:
- Diminuição dos níveis de ruído: O conversor permite uma partida e parada suave do motor, reduzindo os ruídos e vibrações gerados durante esses processos.
- Automação dos processos industriais: Com o controle preciso da velocidade e torque proporcionado pelo conversor, é possível automatizar diversos processos, aumentando a eficiência e produtividade.
- Preservação e aumento da vida útil dos motores: Ao evitar picos de corrente na partida e permitir uma operação mais suave, o conversor ajuda a preservar os motores, aumentando sua vida útil.
- Controle simplificado dos motores elétricos: O conversor de frequência permite um controle mais simples e preciso dos motores, facilitando ajustes e manutenção.
- Economia de energia: Ao permitir o controle da velocidade do motor de acordo com a demanda, o conversor evita desperdícios de energia, gerando economia.
- Maior segurança operacional: Com recursos como proteção contra sobrecarga, curto-circuito e falta de fase, o conversor agrega mais segurança às operações, protegendo equipamentos e pessoas.
- Redução dos custos de produção: Com o aumento da eficiência e produtividade, aliado à redução dos custos de manutenção, o conversor contribui para uma significativa redução nos custos de produção.
Esse último benefício merece um certo destaque. Isso porque o conversor de frequência permite não apenas elevar o nível de produção, mas também controlar a potência das máquinas.
O resultado final disso é que haverá uma redução considerável nos custos de produção.
Isso sem contar que o conversor de frequência estabelece uma redução no pico de corrente que ocorre na partida do motor. Essa redução permite que o motor seja ligado de maneira muito mais suave, evitando possíveis danos e aumentando a vida útil do motor.
Implicando diretamente nos custos, uma vez que também reduz os valores empregados em manutenção, além dos outros fatores já citados.
Importância do Conversor de Frequência para a indústria 4.0
No contexto da Indústria 4.0, que é marcada pela digitalização e integração dos processos produtivos, o conversor de frequência desempenha um papel fundamental.
Ao permitir o controle preciso e a comunicação em rede dos motores elétricos, o conversor se torna peça chave para a implementação de conceitos como IoT (Internet das Coisas) e machine learning no chão de fábrica.
Com o conversor, é possível coletar dados em tempo real sobre o desempenho dos motores e máquinas, permitindo análises preditivas e tomadas de decisão mais assertivas.
Além disso, a flexibilidade proporcionada pelo controle de velocidade dos motores é essencial para a produção customizada em massa, uma forte tendência da Indústria 4.0.
Considerações finais
O uso de conversor de frequência traz grandes benefícios. Tanto do ponto de vista relacionado a qualidade produtiva quanto se formos analisar as vantagens que esse equipamento pode proporcionar em se tratando de eficiência e redução de custos.
Atribuições que justificam de forma bastante clara a sua aplicação no âmbito industrial.
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