O inversor de frequência tornou-se uma ferramenta tão importante dentro do processo de automação industrial, que, a partir de sua criação, é possível dizer que os motores elétricos nunca mais foram os mesmos.
Isso porque, além de garantir que o motor desempenhe a sua função em velocidades diferentes, ele transformou-se em um equipamento bastante útil, que pode ser utilizado pelos mais variados tipos e tamanhos de empresas.
Além destas vantagens, existem muitas outras que tornam a utilização do inversor de frequência algo fundamental dentro da sua indústria.
Continue acompanhando-nos nesta leitura e conheça os principais benefícios dos inversores de frequência.
Conteúdos
O que é um inversor de frequência?
Também conhecido como conversor de frequência, o inversor é um equipamento, que tem como principal função realizar o controle da velocidade de um motor elétrico trifásico.
Ele funciona, a partir do acionamento de um motor elétrico, promovendo a este uma variação de frequência e de tensão, realizando, dessa maneira, o domínio de sua velocidade, bem como da potência por ele consumida.
Com isso, podemos dizer que a sua ação visa garantir que o motor trabalhe em diferentes velocidades, sem que, para isso, haja a necessidade de se utilizar de meios mecânicos, tais como as polias, as válvulas e também os redutores.
Trata-se, basicamente, de um equipamento de grande utilidade, não só para indústrias, mas também para empresas dos mais variados portes e segmentos, já que ele pode ser facilmente adquirido, tem diversos modelos de fabricação, assim como múltiplos tamanhos e potências.
Conforme dissemos mais acima, o inversor, além de ser conhecido como conversor de frequência, também pode ser encontrado no mercado com as seguintes nomenclaturas:
- Inversor de Frequência Variável (VFD);
- Conversor de Frequência de velocidade ajustável;
- Conversor de potência;
- Drive de velocidade variável;
- Drive ajustável da velocidade;
- Drive de frequência ajustável;
- Drive Corrente Alternada (CA);
- Microdrive.
As principais vantagens dos inversores de frequência
De forma direta e objetiva, os inversores de frequência oferecem como vantagem para as empresas, o fato de serem extremamente eficientes e terem um custo baixo.
Além disso, eles também contam com diversos outros benefícios, como:
1. Redução do consumo e custos de energia
A primeira vantagem de se contar com um inversor de frequência é que, a depender das características de sua aplicação dentro da empresa, ele poderá contribuir, significativamente, para que haja uma grande redução do consumo de energia, se comparado aos redutores mecânicos que são de uso comum em alguns locais.
O que acontece é que os inversores são totalmente capazes de realizar o ajuste ideal da velocidade do motor em períodos específicos e pré-definidos. Ao utilizar-se de válvulas, por exemplo, o controle de vazão é feito com o motor em velocidade constante, o que aumenta o gasto energético.
Lembrando que a economia não ocorre apenas por esse motivo. O fato de estamos falando de um dispositivo que ainda possui uma vida útil bastante prolongada e que gera pouquíssima manutenção ainda contribui para que esses custos gerais sejam ainda mais baratos.
Aliás, nos tópicos a seguir ainda vamos nos aprofundar mais nesses itens que mencionamos acima.
2. Aumento da produção
Os inversores de frequência servem de grande auxílio no controle de processos. Isso porque, através de suas portas de entrada, as operações automáticas têm a possibilidade de serem programadas, de acordo com variáveis externas, como pressão e temperatura.
Desta forma, além de contribuir para o controle dos processos, há também um benefício direto de todo o sistema ligado à produção industrial.
3. Excelente vida útil
Ao ser instalado em ambientes adequados, contando com as devidas manutenções preventivas, é possível que o inversor de frequência utilizado em sua empresa tenha os seus componentes preservados por bastante tempo.
Seu sistema é tão eficiente, que além de contar com rampas de aceleração e desaceleração, este equipamento também oferece diversas outras formas de proteção contra as oscilações de energia e controle de corrente elétrica que podem ocorrer.
4. Automatização do processo
Até aqui você já sabe que a automatização contribui para o controle da velocidade dos motores, melhorando a eficiência dos processos e trazendo uma série de outras vantagens com isso. Porém, no quesito de automação, não nos limitamos apenas ao controle de velocidade.
Alguns inversores também possibilitam a programação de certos eventos. A temporização, por exemplo, é um recurso muito útil onde o controle de velocidade é pré configurado, aumentando ou diminuindo a velocidade do motor elétrico de acordo com o planejado.
5. Baixa necessidade de manutenção
Já falamos sobre o aumento da vida útil dos motores elétricos devido ao uso de inversores de frequência, certo? Acontece que, o ajuste de velocidade do motor é um recurso que diminui consideravelmente o seu desgaste.
E, caso você ainda não saiba, o acionamento brusco de motores é um dos grandes responsáveis por diminuir a sua vida útil.
Quando o inversor de frequência entra em ação, surge a capacidade de acelerar o processo de maneira gradativa, eliminando a necessidade de acionamento brusco e fazendo com que o motor funcione de maneira adequada.
Na prática, isso significa que os gastos relacionados à manutenção desses motores ficam sendo muito menores do que se o inversor não tivesse sido instalado.
6. Utilização fácil
No fim das contas, usar um inversor de frequência é uma tarefa muito simples. Sendo que, qualquer pessoa com um conhecimento técnico razoável do setor já é mais do que suficiente para usar esse equipamento adequadamente.
7. Preservação do meio ambiente
Você sabia que aproximadamente 35% da energia elétrica consumida no Brasil inteiro é de origem industrial? Desse número, 50% é proveniente de motores elétricos. O que acende um alerta.
Afinal, as necessidades de se prover energia para se produzir são bastante altas.
Neste contexto, o uso de inversores de frequência entra para somar e muito, uma vez que reduz consideravelmente esse consumo.
E, apesar de que boa parte da energia gerada no nosso país é proveniente de um recurso renovável, no caso da energia gerada por usinas hidrelétricas, isso não significa que ela não causa impacto ambiental.
Impacto que não se limita apenas à sua concepção. Ele perdura pela história, sendo um marco para uma grande mudança ambiental naquele local.
8. Possibilidade de controle remoto do dispositivo
O controle remoto é uma das principais vantagens de um inversor de frequência, pois permite que o operador controle a velocidade e a direção do motor elétrico de forma remota.
Isso é especialmente útil em aplicações industriais em que o motor elétrico pode estar em um local inacessível ou perigoso para o operador.
Com o controle remoto, o operador pode monitorar e ajustar vários parâmetros do sistema, como a frequência, a tensão, a corrente, a potência e a temperatura.
9. Flexibilidade de aplicações
A flexibilidade é uma das outras grandes vantagens de um inversor de frequência.
E a razão disso é que o inversor é capaz de controlar a velocidade e o torque de motores elétricos em uma ampla variedade de aplicações, desde pequenas máquinas e equipamentos até grandes sistemas industriais.
O inversor de frequência é especialmente útil em aplicações onde a velocidade do motor precisa ser ajustada com frequência ou quando é necessário um controle preciso de velocidade e torque.
Isso pode incluir aplicações de bombeamento, ventilação, transporte, compressores, máquinas de embalagem, máquinas têxteis, sistemas de ar condicionado, entre outras.
Além disso, um inversor de frequência pode ser configurado para atender a requisitos específicos de uma aplicação, incluindo diferentes tipos de motores elétricos, diferentes níveis de tensão e frequência de entrada, diferentes modos de controle e diferentes requisitos de segurança.
Diante de tudo o que abordamos até aqui, é possível constatar que, a empresa que adquirir um inversor de frequência terá como vantagens:
- Instalação simples;
- Fácil parametrização;
- Economia de energia;
- Redução do pico de corrente nas partidas;
- Processos cada vez mais precisos;
- Motor com partidas e paradas mais suaves;
- Regulador de pressão e vazão extremamente eficiente;
- Comunicação avançada e aquisição de dados;
- Rápida identificação de falhas;
- Possibilidade de substituição de variadores mecânicos e eletromagnéticos;
- Eliminação de elementos de partida pesados e complicados;
- Menos manutenções preventivas;
- Processos fabris cada vez mais automatizados, seguros e flexíveis.
Como funciona um inversor de Frequência
Agora que você já sabe para o que serve este equipamento e quais as vantagens geradas por ele, chegou a hora de entender, mais a fundo, como ele funciona.
Em outras palavras, como é feita essa conversão de energia elétrica de corrente contínua (DC) em corrente alternada (AC) para controlar a velocidade, torque e direção de um motor elétrico.
E isso ocorre da seguinte forma:
O funcionamento de um inversor de frequência é baseado no princípio de modulação de largura de pulso (PWM).
Primeiramente, o dispositivo em questão recebe a energia elétrica de uma fonte de alimentação em corrente contínua, que é convertida em corrente alternada de frequência variável. Em seguida, o inversor fornece essa corrente alternada ao motor elétrico.
O controle da velocidade, torque e direção do motor elétrico é obtido por meio da variação da frequência e da tensão de alimentação do motor.
A frequência é controlada por meio de um oscilador controlado por tensão (VCO) ou por um processador digital de sinais (DSP). A tensão é controlada por meio de um circuito de controle de modulação de largura de pulso, que ajusta a largura dos pulsos de corrente alternada.
O inversor de frequência monitora a carga do motor elétrico e ajusta a frequência e a tensão de alimentação para fornecer somente a quantidade necessária de energia, nada além disso.
Essa ação resulta em um controle preciso da velocidade do motor elétrico e na economia de energia elétrica.
Além disso, o inversor de frequência pode incluir recursos adicionais, como proteção contra sobrecarga, proteção contra curto-circuito, controle remoto e monitoramento do status do sistema.
Esses recursos ajudam a proteger o sistema e a garantir o bom funcionamento do motor elétrico e do equipamento acoplado.
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Todos estes equipamentos farão com que a energia utilizada dentro de um sistema, seja usada e redistribuída de maneira totalmente efetiva.
Entre os modelos disponíveis, nós temos:
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Atualmente na indústria, a amônia tem sido utilizada em larga escala, especialmente no setor alimentício. E a razão para isso acontecer é que as suas características trazem muitas vantagens para o setor.
Por outro lado, existe uma grande preocupação por parte dos profissionais de segurança que trabalham neste setor.
