O controle de velocidade, torque e aceleração de motores elétricos foi revolucionado graças a inversores de frequência.

No entanto, muitas pessoas aplicam este dispositivo a condições extremas sem se atentar às características que podem fazê-lo falhar.

Sim, algumas aplicações apresentam desafios que vão além do controle de rotação.

Um grande exemplo é quando se tem uma inércia elevada, ou quando a aplicação exige desaceleração rápida.

Nestes casos, é comum que o inversor de frequência apresente falhas de sobretensão, exatamente no momento em que o motor está desacelerando.

Isso pode acontecer em alguma situação do seu dia a dia e você pode não entender o motivo ou como solucioná-lo.

Por isso, este artigo trata de destacar a importância do resistor de frenagem em situações como essa. Afinal, quando e por que utilizá-los juntos?

Por que o inversor de frequência falha nessa situação?

Bom, este cenário ocorre porque, durante a frenagem, a energia mecânica armazenada na carga não desaparece em instantes.

Por outro lado, quando o motor elétrico está acelerando ou operando em velocidade constante, ele consome energia elétrica fornecida pelo inversor de frequência, para gerar movimento.

No entanto, durante a desaceleração, essa história muda e impacta a operação.

Veja, foi exercido um torque inicial para retirar o eixo do motor (que está transmitindo movimento a outro elemento) da inércia.

Essa mesma inércia, durante a desaceleração (redução de frequência de saída), faz com que a energia cinética acumulada nas partes girantes continue impulsionando o conjunto mecânico.

O motor, nesta condição, atua como gerador, e a energia mecânica da carga é convertida novamente em energia elétrica.

Com isso, a tensão do barramento aumenta. O inversor, sem conseguir absorver ou dissipar a energia, interrompe sua operação para se proteger.

“Ah, mas o inversor não é projetado para suportar quantidades de energia?”

Sim, ele até absorve, mas apenas em pequenas quantidades. Quando a aplicação produz valores muito superiores à sua capacidade de gerenciamento, ultrapassando o limite de segurança definido pelo fabricante, o inversor vai falhar por sobretensão. 

Na prática: o que ocorre?

Se o seu inversor de frequência “desarma”, todo seu processo vai por água abaixo.

A sua máquina simplesmente vai parar, a sua produtividade vai ser reduzida e consequentemente, a depender do processo que você lida, você sabe melhor do que eu que este fato pode resultar na perda total do processo.

É justamente para controlar essa energia regenerativa que o resistor de frenagem é utilizado. Ele cria um caminho seguro para dissipar o excesso de energia na forma de calor, evitando que a tensão interna do inversor atinja níveis críticos durante a desaceleração.

esse recurso? Neste artigo, vamos entender como esse dispositivo funciona e quais problemas ele ajuda a resolver em sistemas acionados por inversores de frequência.

O resistor de frenagem pode me ajudar a evitar este problema?

Exatamente! E é importante saber quando utilizá-lo.

Aqui vai uma dica: se seu sistema possui grande massa rotativa, fique esperto com a energia cinética que ele acumula, especialmente em desacelerações.

Caso você não saiba como associar essa advertência à sua realidade, nós exemplificamos: bobinadeiras, desbobinadeiras, ventiladores de grande porte, misturadores industriais e centrífugas podem apresentar este problema em inversores de frequência.

O motivo?

Bom, considere a bobinadeira. A sua massa inicial é menor, pois o diâmetro de fio bobinado é menor. No decorrer do bobinamento, o diâmetro da bobina aumenta (devido aos fios) e, consequentemente, a sua massa. O seu peso e momento de inércia aumentaram, entende?

Na desaceleração, essa massa tende a continuar girando devido à energia armazenada pela sua maior inércia.

O resistor de frenagem, em situações como essa, atua absorvendo o excedente de energia regenerativa.

Em outras palavras, ao invés de permitir que a tensão do barramento continue aumentando, o sistema direciona a energia para o resistor, onde é convertida em calor e dissipada para o ambiente.

Nessas condições, o inversor consegue desacelerar cargas elevadas de forma estável e o risco de falhas é reduzido.

Além disso, utilizar o resistor de frenagem permite que a desaceleração possibilite rampas de desaceleração mais curtas, o que impacta nos ganhos de produtividade em processos que exigem frequentes partidas e paradas.

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Conclusão

O cenário industrial atual é dotado de elementos que se movimentam simultaneamente e em grandes velocidades. Toda redução de tempo entre etapas é contabilizada como redução de custos e resulta no aumento de produtividade.

Um dos ganhos obtidos neste cenário, está ao tentar desacelerar mais rápido as massas rotativas com inversores de frequência.

No entanto, desacelerações frequentes, rápidas ou envolvem cargas com elevada inércia. E como você viu, isso é prejudicial aos inversores de frequência.

Nesses casos, o resistor de frenagem atua como uma solução eficiente para absorver esse excedente de energia, convertendo-o em calor e protegendo o sistema contra interrupções indesejadas.

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FAQ – Resistor de frenagem em inversores de frequência

1. O que é um resistor de frenagem em inversores de frequência?

É um componente responsável por dissipar a energia regenerativa gerada durante a desaceleração do motor, convertendo-a em calor para proteger o sistema.

2. Quando é necessário utilizar um resistor de frenagem?

Em aplicações com elevada inércia ou que exigem desacelerações rápidas, como bobinadeiras, misturadores, centrífugas e ventiladores de grande porte.

3. O que acontece se o excesso de energia não for dissipado?

A tensão no barramento CC do inversor pode ultrapassar os limites de segurança, provocando falhas por sobretensão e interrupções no processo.

4. Quais são os benefícios do resistor de frenagem?

Ele reduz o risco de falhas, permite rampas de desaceleração mais curtas e contribui para aumentar a produtividade e a confiabilidade operacional.