INVERSOR DE FREQUÊNCIA

Você sabe o que é um inversor de frequência e para que ele serve? Neste post, vamos explicar a função, os tipos, como escolher o correto, as formas de garantir uma vida útil maior e quando avaliar a troca de um inversor de frequência.

O que é um inversor de frequência?

Um inversor de frequência é um aparelho eletrônico que tem a função de controlar a velocidade de um motor elétrico trifásico. Esse tipo de controlador aciona um motor elétrico e promove a variação da frequência e da tensão que é fornecida a esse motor, dominando a sua velocidade e a potência consumida.

Assim, ele garante que o motor trabalhe em diferentes velocidades, sem a necessidade do uso de meios mecânicos, como polias, válvulas e redutores. É um equipamento extremamente útil para todo tipo e tamanho de empresa, de fácil aquisição e fabricado em diferentes modelos, tamanhos e potências.

O inversor de frequência também é conhecido no mercado por outros nomes, como:

- Inversor de Frequência Variável (VFD);

- Conversor de Frequência;

- Drive de velocidade variável;

- Drive ajustável da velocidade;

- Drive de frequência ajustável;

- Drive CA (Corrente Alternada);

- Microdrive.

Qual é a função do inversor de frequência?

A função de um inversor é variar a frequência da rede que alimenta o motor e, assim, alterar a velocidade de rotação desse motor. Essa mudança de frequência ocorre na faixa de 0,5 a 400 Hertz (Hz). Uma outra tarefa atribuída a ele é manter o torque constante para não provocar alterações na rotação quando o motor estiver com carga.

Sem esse controle, o motor gira em velocidade máxima e fixa. Com ele, o giro do motor é acelerado ou reduzido, conforme a necessidade, por isso é um dispositivo bastante utilizado no ambiente industrial.

O trabalho de aumentar ou diminuir a velocidade do motor, a fim de atender às exigências da operação, não seria possível utilizando apenas um redutor mecânico.

Como funciona um inversor de frequência?

Resumidamente, o dispositivo converte o sinal de corrente alternada (CA) da rede elétrica que entra no motor, em corrente contínua (CC) e, em seguida, em CA novamente. Depois desse processo, o sinal CA torna-se pulsado e com largura modulada, permitindo ajuste de sua frequência e tensão e, consequentemente, o controle da velocidade e do torque do motor.

Sua estrutura nos ajuda a entender melhor o seu funcionamento. Ele se divide em:

- Retificador: formado de ponte retificadora trifásica (retificador de onda completa). Aqui, seis ou mais diodos retificam a tensão de entrada trifásica da rede 60 Hz, e depois fornecem uma saída contínua com ondulação que será corrigida pelo filtro.

- Filtro: barramento CC que suaviza as ondulações geradas pelo circuito retificador.

- Capacitores: elementos que compõem o filtro. Corrigem as ondulações da tensão, enquanto indutores minimizam as ondulações da corrente.

- Inversor: formado por transistores ou tiristores que recebem os sinais do circuito controlador. Aqui ocorre a conversão da corrente contínua em corrente alternada pulsada.

- Controlador: formado por microprocessadores ou circuitos integrados que geram os sinais para os transistores ou tiristores do inversor. Aqui ocorre o controle da frequência e da tensão da saída do inversor.

Quais são os tipos de inversor de frequência?

Existem diversos tipos de inversor de frequência no mercado, cada um com suas características específicas. Alguns dos principais são:

- Inversor escalar: utiliza apenas o controle da tensão e da frequência para variar a velocidade do motor. É simples e econômico, mas não oferece precisão nem estabilidade no torque.

- Inversor vetorial: utiliza também o controle do fluxo magnético do motor para variar a velocidade. É mais complexo e caro, mas oferece precisão e estabilidade no torque. Pode ser dividido em dois subtipos: com sensor de velocidade (realimentação) ou sem sensor de velocidade (sensorless).

- Inversor de frequência de múltiplos níveis: utiliza uma combinação de vários inversores escalares para gerar uma saída com mais níveis de tensão, reduzindo as distorções harmônicas e melhorando a qualidade da energia. É indicado para aplicações de alta potência e tensão.

Como escolher o inversor de frequência correto?

Para escolher o inversor de frequência correto, é preciso levar em conta alguns fatores, como:

- A potência do motor: o inversor deve ter uma potência igual ou superior à do motor que será controlado.

- A tensão da rede: o inversor deve ter uma tensão de entrada compatível com a tensão da rede elétrica que o alimentará.

- A frequência da rede: o inversor deve ter uma frequência de entrada compatível com a frequência da rede elétrica que o alimentará.

- A faixa de variação de velocidade: o inversor deve ter uma faixa de variação de frequência que atenda à necessidade da aplicação.

- O tipo de carga: o inversor deve ter um tipo de controle adequado ao tipo de carga que será acionada pelo motor. Por exemplo, cargas com alto torque exigem um controle vetorial, enquanto cargas com baixo torque podem usar um controle escalar.

- O ambiente de instalação: o inversor deve ter um grau de proteção adequado ao ambiente onde será instalado, considerando fatores como temperatura, umidade, poeira, vibração, etc.

Formas de garantir uma vida útil maior do inversor de frequência

Para garantir uma vida útil maior do inversor de frequência, é preciso seguir algumas recomendações, como:

- Fazer uma instalação correta, seguindo as orientações do fabricante e as normas técnicas.

- Fazer uma manutenção preventiva periódica, verificando o estado dos componentes, limpando os filtros e dissipadores, trocando os capacitores eletrolíticos quando necessário, etc.

- Fazer uma parametrização adequada, ajustando os valores dos parâmetros do inversor conforme as características do motor e da aplicação.

- Proteger o inversor contra sobretensões, sobrecorrentes, curtos-circuitos e outros distúrbios elétricos que possam danificá-lo.

- Evitar a exposição do inversor a condições ambientais adversas, como calor excessivo, umidade elevada, poeira excessiva, corrosão química, etc.

Quando avaliar a troca do inversor de frequência?

A troca do inversor de frequência deve ser avaliada quando:

- O inversor apresentar defeitos frequentes ou irreparáveis que comprometam o seu funcionamento ou a segurança da operação.

- O inversor estiver obsoleto ou incompatível com as novas exigências da aplicação ou da rede elétrica.

- O inversor estiver consumindo energia em excesso ou gerando distúrbios harmônicos que afetem a qualidade da energia ou causem multas pela concessionária.

- O inversor estiver fora das normas técnicas vigentes ou das regulamentações ambientais.

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