O QUE É UM INVERSOR DE FREQUÊNCIA E QUAIS AS SUAS VANTAGENS?

Conceito – dispositivo eletrônico que transforma energia elétrica CA fixa (tensão e frequência) em energia elétrica CA variável, controlando a potência consumida pela
carga.

No caso específico o inversor de frequência é utilizado para controlar a rotação de um motor assíncrono. Isto é alcançado através do controle micro processado de um circuito típico para alimentação do motor composto de transístores de potência que chaveiam rapidamente uma tensão CC , modificando o valor “RMS” e o período. Ao controlar a rotação o motor , flexibilizamos a produção da máquina que é acionada pelo motor de indução.

Vantagens de se usar inversores

Substituição de variadores mecânicos.
Substituição de variadores eletro-magnéticos.
Automatização e flexibilização dos processos fabris.
Comunicação avançada e aquisição de dados.
Eliminação de elementos de partida pesada e complicada.
Instalação mais simples.
Aumento da vida útil do maquinário.
Evita choques mecânicos( trancos) na partida.
Redução do nível de ruído.
Excelente regulação de pressão e vazão
Economia de energia ( demanda e consumo).

Lembramos que 51% da energia elétrica gasta na industria é usada para alimentar os motores. Podemos então ver a importância de se dimensionar corretamente nossos motores e de reduzir ao máximo a potência consumida otimizando os meios de controle e de processo.


Como especificar um inversor

1. Potencia e tensão do motor.
2. Tipo de máquina ( ventilador , bomba , esteira , elevador , )
3. Ciclo de trabalho da máquina ( tempo para partir , rodar e parar )
4. Quantidade de operações por hora ( ou minutos , ou dias )
5. Tempo de aceleração e desaceleração.
6. Inércia da máquina.
7. Velocidade mínima e máxima.
8. Comando de 2 fios ou 3 fios
9. Referencia de velocidade ( rede , sinal analógico , velocidade pre-selecionada , “step – logic”,velocidade fixa abaixo de 60 Hz , potenciometro ).
10. Aciona rá acima de 60 Hz ? 
11. Tipo de parada ( inercia , rampa , frenagem CC )
12. Resistor de frenagem ? Dimensionar ohms e watts .
13. Temperatura ambiente.
14. Usará contator na entrada ou na saída ?
15. Comunicação serial ( devicenet , controlnet , ethernet , DF1, RS485 , ).
16. Ruído eletromagnético ( o inversor tem marca CE , tem filtros externos ).
17. Harmônicos ( analisar o impacto do inversor na instalação elétrica ).
18. Instalação elétrica - Aterramento e blindagem de cabos.
19. Montagem em painel existente , novo , dentro de gaveta de CCM ?
20. Proteção elétrica ( fusível , disjuntor , nível de curto – circuito ).

Proteção Elétrica de um sistema com inversor

A placa Eletrônica de Controle contêm os circuitos responsáveis pelo comando, monitoração e proteção dos componentes da potência. Este cartão contêm também circuitos de comando e sinalização que serão utilizados pelo usuário de acordo com a aplicação, como saídas a relés e entradas digitais.

Sobrecarga : Limitando o valor “rms” num máximo de 1,5 a 2 vexes o valor nominal, calculando o aquecimento do motor ( I2t ) instantaneamente, levando em consideração a velocidade do motor , pois em baixas rotações a auto ventilação não permite correntes altas no motor.
Quando ocorrer o desarme por sobre corrente deve – se observar se foi devido a aquecimento do motor ou do próprio inversor .
Em caso do inversor , verificar se a circulação de ar está livre ou se o ventilador está funcionando.
Em caso do motor aguardar alguns minutos até o inversor permitir o religamento
Ele, normalmente , aguarda um tempo para resfriamento do motor. Porem isto pode ser “zerado” para que permita a partida imediata do motor, porém muito cuidado para não queimar o motor.



Curto Circuito: Se um curto acontecer na saída do inversor ( nos terminais do motor ou nos cabos entre inversor – motor) a sobre corrente é detectada internamente no inversor e um comando para bloquear os IGBT´s é dado. O curto é eliminado em micro segundos protegendo o inversor . Esta breve corrente é principalmente alimentada pelos capacitores usados com os retificadores e se torna imperceptível pela rede elétrica .
Portanto , se torna importante que se dimensione o inversor dentro do nível de curto circuito no ponto onde está instalado .Caso ele não atenda , pode-se colocar um indutor na entrada e/ ou na saída , que além de diminuir os ruídos , ajudam a diminuir o nível de curto . Outra alternativa é colocar fusível na saída do inversor com capacidade de suportar o curto .

Aquecimento do inversor:  O inversor tem um sensor no dissipador traseiro para detectar este aquecimento, e em caso de excesso, desliga o inversor. O seu mau funcionamento pode causar o desligamento indevido, necessitando ser trocado.Verificar também , se a ventilação está funcionando corretamente – bloqueio do fluxo de ar ou ventilador danificado podem fazer o inversor parar.

Queda de tensão da rede: Esta proteção é necessária para evitar um mau funcionamento dos circuitos de controle e o motor e para evitar a sobrecorrente quando a rede volta a tensão nominal. Geralmente , um valor de tempo de tolerância pode ser ajustado no inversor para evitar desligamentos indevido ( na faixa de alguns segundos – Ride Through) é usada para evitar danos aos seus componentes de força .

           O IHM  MOSTRA UM ERRO ( E06 ) DEVIDO

           A FALTA OU INTERRUPÇÃO INADEQUADA 

           DE TENSÃO EM UMA  ENTRADA DIGITAL

           DA PLACA DE CONTROLE.

                                                    
Falta de fase :  Os inversores estão providos dessa proteção, atuando instantaneamente ao falta uma fase na rede elétrica. Evitando assim a queima do motor.

Fuga à terra : Proteção quanto a baixa isolação do motor, cabos ou do próprio inversor. Observar que esta medição se dá em alta frequência e pode causar confusão nas medições de isolação que normalmente são feitas com aparelhos CC ( megôhmetro ) .

Logo abaixo download do manual do usuário do inversor Weg cfw 09 e a apostila de conceitos e técnicas de aplicação de um inversor.