FÁCIL DE TRABALHAR COM

CONHECIMENTO EM ENGENHARIA

INOVAÇÃO TECNOLÓGICA

| www.yaskawa.com.br

PRODUTO DE QUALIDADE

LocalizaçãoLocalização

Yaskawa Electric CorporationKitakyushu, Fukuoka, JapanFounded: 1915Sales: $3.9 BillionAssociates: 8100

Yaskawa America, Inc. Drives & Motion DivisionWaukegan, IL, U.S.AFounded: 1967Sales: $504 MillionAssociates: 987

Yaskawa Elétrica do BrasilDiadema, São PauloFounded: 1974Sales: $100 MillionAssociates: 60

Filiais: -Belo Horizonte-MG-Ipatinga – MG-Curitiba - PR

NegóciosNegócios

System Engineering DivisionMotion Control Division

Drives Division53%

12%7% AC/DC Servo Motor

Servo Controller

Motion Controller

Programmable Logic Controller

CNC Controller

Vision Sensor

Super-Econo Motor

High-Voltage Inverter

Electrical Systems for Steel Plants

Sewage Treatment Plant System

Variable Frequency Drives

Total

$3.9 Billion

Breakdown of Consolidated Net Sales by Business Segment

Drives & Motion

Robotics Division

Semiconductor Robotics Division

28%

Clean Robot

Vacuum Robot

Semiconductor Equipment

Industrial Robot

Handling for FPD

Medical and Welfare Support Machine

Robotics System Others (IT etc.)

A escalada aos 10.000.000 A escalada aos 10.000.000 inversores…inversores…A escalada aos 10.000.000 A escalada aos 10.000.000 inversores…inversores…

O que é um Inversor ?O que é um Inversor ?

É um equipamento Eletro-eletrônico cuja função básica é proporcionar a “Variação e o Controle da Velocidade“ em motores de indução ou de imã permanente.

A entrada alternada é convertida em contínua e invertida para alternada com tensão e freqüência

variável.

A entrada alternada é convertida em contínua e invertida para alternada com tensão e freqüência

variável.

AC DC AC AC DC AC AC DC AC AC DC AC

PWM

Funcionamento dos InversoresPWM…Funcionamento dos InversoresPWM…

Retif. Diodo + Inversor PWM Matrix Converter

Phase Voltage

Phase Current

Line Voltages

Phase Current

Output Waveform

Input Waveform

M M

Evolução

Phase Voltage

Phase Current

Line Voltages

Phase Current

Output Waveform

Input Waveform

AC-AC Direto

Conservação de

Energia

1. Baixa Distorção

Harmônica de

corrente

2. Fator de Potência

Unitário

Sinal de Saída

Senoidal

Comparativo de Tecnologias...Comparativo de Tecnologias...

Frequência Variável

0 – 60 Hz

Frequência fixa

60Hz

• Partidas suaves em rampa (evita os “picos”)

• Economia com a redução da corrente de partida

• Melhora o fator de potência (com carga < 100%)

• Ajuste da velocidade no ponto ideal (produz Economia de Energia)

Rede

Elétrica

88

Velocidade

Variável

Induction motor SPM motor IPM motor

Benefícios da utilização?Benefícios da utilização?

Motores comuns, trifásicos com rotor em gaiola.

Os motores comuns apresentam o menor custo de aquisição e manutenção.

Motores comuns, trifásicos com rotor em gaiola.

Os motores comuns apresentam o menor custo de aquisição e manutenção.

• Podem ser utilizados motores de anéis, desde que os aneis sejam curto-circuitados.

• Podem ainda ser utilizados motores sincronos com sistema especial de controle.

• Podem ser utilizados motores de anéis, desde que os aneis sejam curto-circuitados.

• Podem ainda ser utilizados motores sincronos com sistema especial de controle.

Que tipos de motores podem ser utilizados?Que tipos de motores podem ser utilizados?

No inversor trifásico temos seis transistores acionados sincronizadamente. No inversor trifásico temos seis transistores acionados sincronizadamente.

S1 S5S3

S2S6S4

(+)

(-)

Link CC

( Vcc )

T1T1

T2T2

T3T3

S1 - onS1 - on

S6 - onS6 - on

S5 - onS5 - on

6060

S2 - onS2 - on

120120

S3 - onS3 - on

180180

S4 - onS4 - on

240240

S5 - onS5 - on

300300

S6 - onS6 - on

36036000

Configuração Trifásica...Configuração Trifásica...

O disparo sincronizado

dos transistores produzem três fases de

saída defasadas de 120º, formando um

circuito trifásico equilibrado.

O disparo sincronizado

dos transistores produzem três fases de

saída defasadas de 120º, formando um

circuito trifásico equilibrado.

Valor médio senoidal

da voltagem de saída

Valor médio senoidal

da voltagem de saída

PWM Trifásico...PWM Trifásico...

O inversor PWM mantém a relação Voltagem/Freqüência constante. Garantindo torque constante

no motor.

O inversor PWM mantém a relação Voltagem/Freqüência constante. Garantindo torque constante

no motor.

Volts

Freqüência

440V

11V

1.5Hz 30Hz 60Hz

Curva V/F220V

PWM – Tensão / Frequência...Método de Controle: EscalarPWM – Tensão / Frequência...Método de Controle: Escalar

Torque de partida (150%)

Torque nominal (100%)

TORQUE

FREQUÊNCIA (Hz)

603 20 30 40 501,5

A CORRENTE DE PARTIDA DIMINUI COM A

REDUÇÃO DA FREQUÊNCIA . TEMOS

ENTÃO TORQUE NOMINAL COM

CORRENTE NOMINAL

PWM – Torque e Velocidade...Método de Controle: VetorialPWM – Torque e Velocidade...Método de Controle: Vetorial

• Correias transportadoras

• Bombas

• Pontes Rolantes

• Bobinadeiras

• Ventiladores

• Exaustores

• Máquinas de Pátio

• Extrusoras

• Virador de vagão

•Empilhadeiras /Retomadoras

•Ar Condicionado

•Esteiras/Escadas Rolantes

• Correias transportadoras

• Bombas

• Pontes Rolantes

• Bobinadeiras

• Ventiladores

• Exaustores

• Máquinas de Pátio

• Extrusoras

• Virador de vagão

•Empilhadeiras /Retomadoras

•Ar Condicionado

•Esteiras/Escadas Rolantes

Onde utilizar inversores...Onde utilizar inversores...

Bomba submersa

Controle de Pressão

Bomba Vertical de Multi estágio

Controle de Pressão

Sistema de Bombeamento

Controle de nível do tanque

Aplicações de BombeamentoAplicações de BombeamentoAplicações de BombeamentoAplicações de Bombeamento

Precisa de uma Função Personalizada?

Contrua internamente no A1000

utilizando DriveWorksEZDriveWorksEZ®®

Até 100 conexões

Minimiza ou até elimina uso de CLP

Usb

Plc incorporado – Function BlocksPlc incorporado – Function BlocksPlc incorporado – Function BlocksPlc incorporado – Function Blocks

• Menor corrente de partida. • Menor corrente de partida.

Acionamento

convencional:

Ip = 4 a 6 vezes In

Acionamento com

Inversores:

Ip = 1,5 a 2 vezes In

A

t

Vantagens:

• Menos solavancos, reduzindo o desgaste mecânico de

rodas, redutores, cabos, etc.

• Menor consumo de energia elétrica, na partida e reversão.

• Aumento da vida útil dos motores.

Vantagens:

• Menos solavancos, reduzindo o desgaste mecânico de

rodas, redutores, cabos, etc.

• Menor consumo de energia elétrica, na partida e reversão.

• Aumento da vida útil dos motores.

Vantagens no uso de inversores...Vantagens no uso de inversores...

• Frenagem controlada. • Frenagem controlada.

Rotação

do motor

Freio de estacionamento

Aberto

Vantagens:

O inversor freia o motor eletrônicamente, acionando o freio

eletromecânico no final da parada.

• Economiza lonas/sapatas de freio.

• Eleva vida util do freio.

• Reduz desgastes mecânicos dos redutores,

cabos, etc.

Vantagens:

O inversor freia o motor eletrônicamente, acionando o freio

eletromecânico no final da parada.

• Economiza lonas/sapatas de freio.

• Eleva vida util do freio.

• Reduz desgastes mecânicos dos redutores,

cabos, etc.

Fechado

• Controle total de velocidade. • Controle total de velocidade.

Vantagens:

O inversor permite variar a velocidade do motor infinitamente.

• Micro velocidades ajustáveis.

• Comando por até 9 passos discretos de velocidade.

• Comando de velocidade analógico.

Vantagens:

O inversor permite variar a velocidade do motor infinitamente.

• Micro velocidades ajustáveis.

• Comando por até 9 passos discretos de velocidade.

• Comando de velocidade analógico.

Rotação

do motor

Comandos de

velocidades discretas

• Operação acima da velocidade nominal. • Operação acima da velocidade nominal.

Vantagens:

• O inversor permite operar o motor acima de sua velocidade

nominal, com redução proporcional da carga.

• Aumento de produtividade com maior velocidade de

elevação do gancho sem carga.

• Não necessita de celulas de carga.

Vantagens:

• O inversor permite operar o motor acima de sua velocidade

nominal, com redução proporcional da carga.

• Aumento de produtividade com maior velocidade de

elevação do gancho sem carga.

• Não necessita de celulas de carga.

Rotação

Comando de elevação de velocidades após detecção de

carga reduzida

Torque (carga)

Harmônicas - THD...Harmônicas - THD...

O que causa Harmônicas? O que causa Harmônicas? O que causa Harmônicas? O que causa Harmônicas?

• Qualquer carga não linear.

• Numa carga não Linear, a corrente não é proporcional a tensão aplicada.

Carga Linear: Corrente e Tensão são proporcionais.

VAN

IA

Carga não Linear: Corrente e Tensão não são proporcionais.

VAN

IA

O que são Harmônicas?O que são Harmônicas?O que são Harmônicas?O que são Harmônicas?

• Harmônicas são correntes parasitas que vão se somar na corrente fundamental.

• Harmônicas causam a distorção de uma forma de onda puramente senoidal.

• Harmônicas são multiplos inteiros da frequência fundamental de um sistema.

– - Para um sistema em 60Hz, 5ª. é 300Hz, 7ª é 420 Hz

• Total Harmonic Distortion (THD) é a maneira de quantificar a distorção total de uma

forma de onda.

• Todos os retificadores (cargas não lineares) produzem correntes harmônicas que

realimentam o sistema.

Quais as consequências?Quais as consequências?Quais as consequências?Quais as consequências?

1a.

, 5a.

, 7a.

1a.

+ 5a.

(-20%) + 7a.

(-13%) + 11a.

(9%) + 13a.

(7%)

1a.

+ 5a.

(-20%) + 7a.

(-13%)

1a.

+ 5a.

(-20%)

Quais as consequências?Quais as consequências?Quais as consequências?Quais as consequências?

• Aquecimento excessivo de condutores, motores, geradores e

transformadores;

• Desarmes aleatórios de disjuntores e outros dispositivos de proteção;

• Queimas inexplicáveis de fusíveis;

• Ruídos excessivos em painéis elétricos, transformadores e motores.

• Aquecimento excessivo de condutores, motores, geradores e

transformadores;

• Desarmes aleatórios de disjuntores e outros dispositivos de proteção;

• Queimas inexplicáveis de fusíveis;

• Ruídos excessivos em painéis elétricos, transformadores e motores.

- Utilização de filtros passivos (Reator).

- Retificadores com maior número de elementos, 12 ou 18 pulsos.

THD = 88%

O que fazer para minimizar?O que fazer para minimizar?

27

Agradecimentos!Agradecimentos!

Muito Obrigado pela Atenção!Muito Obrigado pela Atenção!

Rogério Coimbra

Departamento de Engenharia de Aplicação & Vendas

Direto: +55 31 3879-0659

Skype : rogerio_coimbra1

Email: rogerio_coimbra@yaskawa.com.br

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