Upload
livius-aguiar
View
310
Download
7
Embed Size (px)
Citation preview
Inversor de Frequencia Conceitos e Tcnicas de aplicao
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Conceito- o que um inversor e para que serveConceito dispositivo eletrnico que transforma energia eltrica CA fixa ( tenso e frequencia ) em energia eltrica CA varivel , controlando a potncia consumida pela carga.
No caso especfico , o inversor de frequencia utilizado para controlar a rotao de um motor assncrono ( de induo ) . Isto alcanado atravs do controle microprocessado de um circuito tpico para alimentao do motor composto de transistores de potncia que chaveam rapidamente uma tenso CC , modificando o valor rms e o perodo . Ao controlar a rotao o motor , flexibilizamos a produo da mquina que acionada pelo motor de induo.
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Vantagens de se usar inversoresSubstituio de variadores mecanicos Substituio de variadores eletro-magneticos Automatizao e flexibilizao dos processos fabris Comunicao avanada e aquisio de dados Eliminao de elementos de partida pesada e complicada Instalao mais simples. Aumento da vida til do maquinrio. Evita choques mecnicos( trancos) na partida. Reduo do nivel de ruido.
? ? ? ? ?
? ? ? ?
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Vantagens de se usar inversores
? ? ?
Excelente regulao de presso e vazo Economia de energia ( demanda e consumo). Lembramos que 51% da energia eltrica gasta na industria usada para alimentar os motores.Podemos ento ver a importncia de se dimensionar corretamente nossos motores e de reduzir ao mximo a potncia consumida otimizando os meios de controle e de processo.
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Internet
? ? ? ? ? ? ?
http://www.ab.com Drives & Motors Online Drive manuals Technical/White Papers Softwares http://www.reliance.com http://www.tecnaut.com.br
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Temas abordados
? ? ? ? ? ? ?
Princpio de funcionamento Ruido de modo comum Onda refletida Frenagem e regenerao de energia para a rede Harmonicos Proteo eltrica Controle vetorial
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Princpio de funcionamento
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Freqncia de chaveamento
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Efeito do controle escalar v / Hz num motor de induo
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Esquema detalhado do circuito interno de um inversor
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Esquema detalhado do circuito interno de um inversor
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Princpio de funcionamentoAo lado vemos o funcionamento para gerao de tres tenses defasadas 120 uma da outra e,abaixo , a corrente de sada do motor
Elaborado por : Gleston F. de Castro
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Como especificar um inversorPotencia e tenso do motor Tipo de mquina ( ventilador , bomba , esteira , elevador , ) Ciclo de trabalho da mquina ( tempo para partir , rodar e parar ) Quantidade de operaes por hora ( ou minutos , ou dias ) Tempo de acelerao e desacelerao Inrcia da mquina Velocidade mnima e mxima Comando de 2 fios ou 3 fios Referencia de velocidade ( rede , sinal analgico , velocidade pre-selecionada , step logic , velocidade fixa abaixo de 60 Hz , potenciometro ) Acionar acima de 60 Hz ? Cuidado. Tipo de parada ( inercia , rampa , frenagem CC ) Resistor de frenagem ? Dimensionar ohms e watts . Temperatura ambiente Usar contator na entrada ou na sada ?Cuidado com comando . Comunicao serial ( devicenet , controlnet , ethernet , DF1, RS485 , ) Rudo eletromagntico ( o inversor tem marca CE , tem filtros externos ) Harmonicos ( analisar o impacto do inversor na instalao eltrica ) Instalao eltrica - Aterramento e blindagem de cabos Montagem em painel existente , novo , dentro de gaveta de CCM ? Proteo eltrica ( fusivel , disjuntor , nvel de curto circuito )
10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Rudo Modo Comum
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Problemas que estamos sentindo
? ?
Erros no loop de 4- 20 mA PLC - erros de comunicao? ? ? ?
RIO DH+ Device Net RS232 /RS485
?
?
Rudo Irradiado o cabo de fora entre o inversor e o motor funciona como antena Rudo Conduzido sinais eltricos circulando pelos cabos de fora e malha de terra? ? ?
Sensores CLP Desequilibrio no aterramento
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Qual a fonte do problema ?O tipo de tenso que gerada nos inversores (PWM ) produz correntes parasitas atravs das capacitncias parasitas pequenas capacitncias que em 60 Hz no so significativas , mas em altas frequencias passam a perturbar o funcionamento do circuito Onde esto estas capacitncias? Podemos observar na figura abaixo Cm capacitncia entre os enrolamentos do motor e a terra Cc capacitncia entre os componentes IGBT e os condutores ou invlucro conectado terra Cr capacitncia entre a linha de alimentao e a terra Cs capacitncia entre os condutores de sada e a terra Cy capacitncia entre os capacitores de entrada do inversor para eliminao dos rudos eletromgnticos ( se existirem ) e a terra
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Corrente real do motor
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Caracterizao do problema
Acontece a cada chaveamento dos IGBTs
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Problema FundamentalConsiderando uma tenso que muda de 0 at 600Vdc em 200nS temos: Dv/dt = 600/0,0000002= 3.000.000.000 V/s Caso a capacitncia parasita seja de 1 nF( equivalente a capacitncia de 4 metros de cabo 2,5 mm2) chegamos a uma corrente de I= 0,000000001 X 3.000.000.000 = 3 Ampres Corrente Modo Comum6 MHz I Pico
Tenso sada inversor
70 ns
V LL
Fluindo pela resistencia e indutancia da malha de terra gerado uma queda de tenso , basicamente dada por : + RGROUND x IElaborado por : Gleston F. de Castro
Condio Existente: dv/dt Rudo
PROBLEMA: RUDO NO SISTEMA DE TERRA DO CLIENTE
* * *
CAMIINHO DE RETORNO ATRAVS DE CAPACITNCIA PARASITRIA (i.e.. CAMINHOS DESCONHECIDOS) I terra PODE ENCONTRAR ESTES CAMINHOS ATRAVS CNC, PLC, E TERRA DE COMPUTADORES CORRENTE CONDUZIDA PARA TERRA
? CLIENTE COM PROBLEMA DE RUDO EMIEMI - Interferncia Eletromagntica
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Rudo na Malha EFEITO NA INSTALAO
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Rudo na Malha EFEITO NA INSTALAO
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Rudo na Malha EFEITO NA INSTALAO
nO ADIANTA BLINDAR SOMENTE O CABO DE SINAL ,POIS ATRAVS DA ALIMENTAO O RUDO PODE ENTRAR NO SISTEMA AFETADO
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Rudo irradiado efeito antena
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Rudo irradiadoEfeito localizado dentro do painel
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Rudo na Malha SOLUO TIMA CABO DE POTNCIA SHIELDADO E ISOLADO
TERRA
SOLUO: A malha controla o caminho do rudo de HF
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Rudo na Malha SOLUO EXCELENTE
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Rudo na Malha SOLUO EXCELENTE
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Rudo na Malha SOLUO EXCELENTE
Elaborado por : Gleston F. de Castro
ATENUAR RUDO DA FONTE - TORIDESEfeito do toroideP/ MOTOR P/ PE 5 6 7
L1 1
L2 2
3
L3 4
L1'
L2'
L3'
GND TERRA MOTOR TERRA MALHA
CABO do INVERSOR
Elaborado por : Gleston F. de Castro
O QUE OS TORIDES FAZEM ?70 ns
Tenso sada inversor
V
LL
Corrente Modo Comum6 MHz 1.5
Currente com Nucleo Modo Comum
50 us
I PICO
SPECTRUM 63 kHz 200 kHz
1/3
I
PICO
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Filosofia de reduo Rudo Modo Comum
1. Praticas de Aterramento?
Eliminar espiras com a malha de terra
2. Atenuar rudo da fonte (inversor)? ?
Adcionar torides (Commum mode choke) na sada do inversor Adcionar torides (Commum mode choke) no cabo de rede
3. Cabos de fora do inversor longe de equipamentos sensitivos? ?
Usar 4 condutores em cabos shieldados Usar 4 condutores em eletrodutos
4. Capturar e retornar o rudo para fonte (inversor)?
Adcionar capacitores modo comum
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Soluo CompletaInversorCAPACITORES MODO COMUML LINK + ATENUAO RUDO C/ COMMON MODE CHOKE MALHA CAPTURA RUDO RETORNANDO P/ DRIVE
+
MOTOR
L LINK
+ GND
CHASSIS
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Soluo Completa
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Bandejamento de cabos de sada do inversor
Para evitar interferencias entre os cabos de inversor e outros circuitos . Para evitar sobreaquecimento , permitir um distanciamento mnimo entre os pacotes de cabos Caso haja cabos de outros circuitos desconectados , providenciar o aterramento destas pontas Cabos de dois ou mais circuitos de inversores devem ser separados e em caso de desligamento de um inversor , o cabo deve estar bem isolado para no ocorrer acoplamento capacitivo entre os cabos de fora dos inversores
Elaborado por : Gleston F. de Castro
CUIDADO COM MERCADO ESPECIFICAO TECNICA DENTRO DO DESEJADO
Elaborado por : Gleston F. de Castro
CUIDADO COM MERCADO ESPECIFICAO TECNICA DENTRO DO Cuidado ao pedir oramento !!! DESEJADO
Elaborado por : Gleston F. de Castro
CUIDADO COM INSTALAO VRIOS INVERSORES PENDURADOS NO MESMO TRANSFORMADOR
Aterrar o secundrio em estrela de um transformador uma boa prtica de instalao.Sob curto circuito no secundrio,a tenso de qualquer fase para a terra no exceder o valor normal que suportado pela proteo de sobretenso ( MOV ) do inversor. Este resistor tem sua tenso monitorada para detectar o nvel de fuga terra.Com a adio de diversos inversores no mesmo secundrio de um transformador , as correntes de alta frequencia de todos os inversores fluem pelo resistor e podem provocar o acionamento do mecanismo de proteo de fuga terra .Portanto os cabos que conectam os inversores ao motor devem ser do tipo blindados e compostos de 4 fios.
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Instalaes de Inversores de Frequncia
Onda Refletida
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Fenmeno Onda Refletida
?
?
? ?
? ?
Indentificada primeiramente em 1900 com as linhas de transmisso Tambm conhecida como Onda Estacionria ou Efeito Linha de Transmisso Bem documentada em comunicaes digitais Aparecimento com os inversores IGBT ( altas frequencias de chaveamento ) Pode causar picos de tenso no Motor Poder causar falha de isolao
Elaborado por : Gleston F. de Castro
A FsicaO cabo entre o Inversor e o Motor, representa uma substancial impedncia para os pulso de tenso PWM da sada do Inversor. A impedncia do cabo proporcional ao comprimento
?
?
Z0 =?
Indutncia / unid. comprimento Capacitncia / unid. comprimento
Se a impedncia do cabo no est casada com a impedncia do motor ---
Onda Refletida OCORRER !!
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Efeito Linha de Transmisso
INVERSORFONTE BAIXA Z CAPACITIVO
CABLEZo ENTRE 50 - 200 OHMS PARA CABO 3 FASES Zo 1K - 2K OHMS - FASES SEPARADASLINHA A
MOTORZ CARGA (60Hz) >> Zo
+
R1 CSG
X1
X2 Xm R4
S
LINHA B
PROBLEMA
Zo =
L/C
V=
1 L*C
POR FASE MOTOR
POSSIVEL 2x 4x TENSO BARRAMENTO CC
* CAPACIDADE DE ISOLAO MOTOR - AGORA A TENSO ATRAVS DA PRIMEIRA VOLTA DA BOBINA PODE SER > 1350 VOLTS, AO INVS DA TENSO TPICA ATRAVES DA LINHA DE 10-30 VOLTS * CAPACIDADE DE ISOLAO CABO - NECESSITA MAIOR FAIXA DE TENSO- VIDA UTIL * AUMENTO RUDO dv/dt NO MOTOR OSCILANDO NO RANGE DE 1 -3MHz
Elaborado por : Gleston F. de Castro
TIpica Sada Vpp Pulse PWM no Motor
+2
+1
0
-1
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Qual ser a amplitude?
?
?
A velocidade de reflexo (Depende da capacitncia & indutncia do cabo) MAIS O tempo de subida do dispositvo de chaveamento, determina a distncia do cabo na qual a amplitude da onda refletida alcanar a maior amplitude
A amplitude pode chegar a ser 2 - 3 vezes a tenso do barramento CC ( 675VCC X 2 = 1350 Volts tpico )
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Dependente do tipo de DispositvoGTO - muito baixa = max amplitude muito longas distncias BJT - medio = max amplitude a longas distncias IGBT - muito rpido = max amplitude a pequenas distncias (3a. gerao)IGBT BJT GTO
?
?
?
50-400ns
??s
??s
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Falha de Isolao
? ?
Pode aparecer de microscpicos furos A falha de Isolao pode ser causada por:?
?
?
Repetitivas Descargas parciais ? Tenso excede a tenso dieltrica do Ar ? Degradao relativamente lenta Corona ? Tenso ioniza a camada de Ar ? Arcos atraves do enrolamento ? Falha de isolao imediata Tenso execede isolao eltrica da fiao
Elaborado por : Gleston F. de Castro
O que destrutivo?
?
A fora destrutva depende de 2 fatores? ?
Amplitude da tenso Tempo de subida da forma de onda
?
A maioria dos fabricantes de Motores testam sob as mesmas normas.? ? ? ?
[(2 X Tenso nominal) + 1000 Volts ] x 1.25 [(460 X 2) + 1000] x 1.25 = 2.4KV Alguns testam @ 3-5 KV Estes NO so testes destrutivos porque so realizados com um tempo de subida muitissimo lento
?
Com os IGBT de hoje os tempos de subida de 10-50 ? S 1000 Volts pode ser destrutivo, visto que a senoide normal tem tempo de subida de 4mS .
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Onde est o maior risco?
? ?
Quanto menor o Inversor/Motor Maior o risco. Baixas potncias tipicamente tem altas frequencias de chaveamento. Motores, pequenos, de baixo custo, tem tipicamente:? ? ?
?
Pouca isolao - Bolhas so provveis Sem papel de fase e nas terminaes Sem papel de slot
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Sobretenso Motor prevista vs. Distncia CaboIGBT Risetimes Tpico
2.2
2
Tenso Motor / Vcc
1.8
50 ns 100 ns 200 ns
1.6
trise = 400 ns1.4
1.2
1 0 15 30 45 60 76 91
Distancia Cabo [m]
Elaborado por : Gleston F. de Castro
O que voc pode fazer sobre isso?
?
Especificar e comprar motores isolados 1600V Manter o motor o mais proximo possvel Instalar um dispositvo de proteodo motor onde necessrio Usar inversor com controle PWM que reduz os picos de onda refletida , reduzindo de 3 pu para 2 pu.
?
?
?
Elaborado por : Gleston F. de Castro
O tipo de cabo pode influenciar na distncia
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Proteo do Motor
?
Reator na Sada entre inversor & motor? ? ? ?
Reduz dv/dt da tenso (aumenta tempo de subida) Reduz foras destrutivas para uma mesma amplitude Permite cabos mais longos Cria uma queda de tenso ? Pode causar reduo de torque
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Proteo do Motor
?
Filtros de Sada? ? ?
Pode ter sido requerido para reduzir EMI/RFI Resultado similar ao Reator Cria uma queda de tenso ? Pode causar reduo de torque
Elaborado por : Gleston F. de Castro
O Terminador
? ? ? ? ? ? ? ? ?
Pequeno Sem queda de tenso Minima potncia dissipada Trabalha a qualquer distncia de cabo Mantem forma de onda da corrente 2 - 3 opes para todas as aplicaes A soluo mais efetiva Resolve preocupaes na instalao multi-motor Trabalha em todos inversores IGBT & BJT
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Terminador de Linha ? ?? ? Zx - Z0 Zx - Z0 Z0 = Impedncia Cabo Zx = Impedncia terminador Rx = Z0
L1 L2 L3 GND
Rx
Rx Rx
Elaborado por : Gleston F. de Castro
SoluoInversor
Reator @ Inversor
ou
Reator @ Motor AC Motor
Inversor
AC Motor
Terminador @ Motor
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Reator de Linha vs. Terminador A-B Custo da Soluo do Problema Onda Refletida1000
100 Custo So;uo
5% Z Reator Linha 3% Z Reator Linha
10 A-B Terminador Linha
1 1 10 100 1000
480 Volt - Potncia [ Hp]Elaborado por : Gleston F. de Castro
1336 PLUS - 10 HP1336 PLUS - 10 HP
2.80 Por Unid. Sobretenso (Vl-l / Vbus) 2.60 2.40 2.20 2.00 1.80 1.60 1.40 1.20 1.00 0 15 30 46 61 76 91 107 122 137 152 168 182
Comprimento do cabo Inversor-Motor (m)1000 VOLTS 1600 VOLTS 1336 PLUS 10 hp REATOR @ DRIVE 1336 PLUS 10 hp TERMINADOR 1200 VOLTS 1336 PLUS 10 hp SEM TERMINAO 1336 PLUS 10 hp REATOR @ MOTOR
Elaborado por : Gleston F. de Castro
1336 PLUS - 50 HP1336 PLUS - 50 HP
Por Unid. Sobretenso (Vl-l / Vbus)
2.80 2.60 2.40 2.20 2.00 1.80 1.60 1.40 1.20 1.000 15 30 46 61 76 91 107 122 137 152 168 182
Comprimento do cabo Inversor-Motor (m) 1000 VOLTS 1200 VOLTS 1600 VOLTS 1336 PLUS 50 hp SEM TERMINAO 1336 PLUS 50 hp REATOR @ INV 1336 PLUS 50 hp REATOR @ MOTOR 1336 PLUS 50 hp TERMINADORElaborado por : Gleston F. de Castro
1336 PLUS - 125 HP1336 PLUS - 125 HP
Por Unid. Sobretenso (Vl-l / Vbus)
2.80 2.60 2.40 2.20 2.00 1.80 1.60 1.40 1.20 1.00 0 15 30 46 61 76 91 107 122 137 152 168 182 Comprimento do cabo Inversor-Motor (m)1000 VOLTS 1600 VOLTS 1336 PLUS 125 hp(100 hp Motor) REATOR @ INV 1336 PLUS 125 hp (100 hp Motor) TERMINADOR 1200 VOLTS 1336 PLUS 125 hp (100 hp Motor; SEM TERM. 1336 PLUS 125 hp (100 hp Motor) REATOR @ MOTOR
Elaborado por : Gleston F. de Castro
1336 PLUS - 250 HP1336 PLUS - 250 HP
Por Unid. Sobretenso (Vl-l / Vbus)
2.80 2.60 2.40 2.20 2.00 1.80 1.60 1.40 1.20 1.00 0 15 30 46 61 76 91 107 122 137 152 168 182 Comprimento de Cabo Inverosr-Motor (m)1000 VOLTS 1600 VOLTS 1336 PLUS 250 hp (200 hp Motor) REATOR @ INV. 1336 PLUS 250 hp (200 hp Motor) TERMINATOR 1200 VOLTS 1336 PLUS 250 hp (200 hp Motor) sem terminao 1336 PLUS 250 hp (200 hp Motor) REATOR @ MOTOR
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Inversores de Freqncia
Frenagem e Regenerao
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Vamos dar uma paradinha ?
Incorporando uma frenagem no nosso Inversor CA.
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Por que precisamos de Frenagem ??
?
?
?
Para parar ou desacelerar o motor; Para mudar o sentido de rotao; Para manter o eixo numa posio fixa; Para manter tenso num material (gerador de freio).
Elaborado por : Gleston F. de Castro
O que Frenagem??
Frenagem a remoo da energia mecnica (cintica) do sistema. Duas consideraes durante a Frenagem : ? Como remover esta energia? ? O que fazer com esta energia ?
?
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Cargas RegenerativasDefinies :?
O que so Cargas Regenerativas ? ? So cargas que retornam energia para o inversor no momento da desacelerao. Como a ponte retificadora de entrada dos inversores unidirecional, a energia de regenerao fica contida no barramento CC.? ? ? ? ? ? ?
Exemplos de cargas que podem ser Regenerativas : Elevadores Centrfugas Transportadores em ngulo Grandes mquinas de usinagem Pontes rolantes Aplicaes que requerem elevao de carga ou frenagens rpidas, em geral so candidatas a regenerao
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Como remover esta energia??
Mecanicamente, com um freio mecnico: ? A energia mecnica (cintica) convertida em calor no freio. Eletricamente com um inversor: ? A energia mecnica (cintica) convertida em energia eltrica.
?
Elaborado por : Gleston F. de Castro
O que fazer com esta energia??
Retornar a energia para a rede CA. Converter a energia em calor: ? no motor ? num dispositivo eltrico (Ex: resistor) ? num dispositivo mecnico (Ex: freio)
?
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Fatores que afetam a escolha de um mtodo de frenagem? ? ?
? ? ? ?
Quantidade de frenagem necessria; Qualidade do controle da frenagem; Operao contnua ou intermitente, ciclo de frenagem; Tempo de resposta; Custos (compra, instalao, manuteno); Parada de emergncia (Normas !) Dissipao de calor? Pode?
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Frenagem Eltrica?
Por injeo de CC (DC injection braking); Por fluxo - maximizando as perdas do motor (Flux braking); Frenagem dinmica; Frenagem regenerativa para rede.
?
?
?
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Injeo de Corrente Contnua? ? ?
?
A CC cria um campo fixo no motor. A energia convertida em calor no motor. Vantagens: ? Sem hardware adicional ? Sem custo adicional Desvantagens: ? Difcil controlar a quantidade de frenagem ? A CC mantida somente por um certo tempo. Precisamos conhecer muito bem a aplicao ? Para uso intermitente. Cuidado para no danificar o motor
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Frenagem por Fluxo (Flux Braking )?
?
?
?
A corrente de fluxo aumentada quase no valor da corrente nominal, aumentando assim as perdas no motor. A energia convertida em calor no rotor e no estator. Vantagens: ? Sem hardware adicional ? Sem custo adicional Desvantagens: ? Usar de maneira intermitente para no danificar o motor
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Frenagem Dinmica? ? ? ?
?
A energia retornada no capacitor do barramento CC. A energia dissipada em calor num resistor. Regula o barramento CC. Vantagens: ? Possibilidade de paralelar vrias unidades para conseguir torque mximo de frenagem ? Resposta dinmica limitada pelo inversor. ? Soluo simples Desvantagens: ? Ineficiente para operao contnua (calor) ? Tamanho dos resistores varia em funo do cilclo de frenagem ? Custo dos resistores
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Regenerao para Rede? ?
?
A energia retornada para rede CA. Vantagens: ? Altamente eficiente ? Melhor soluo para frenagem contnua ? Economia de energia Desvantagens: ? Hardware adicional ? Custo de aquisio
1336 REGEN
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Oferecemos a Soluo de Frenagem Conforme a sua Aplicao?
Gama completa dos vrios tipos de frenagens:?
Por injeo de CC Frenagem por fluxo
?
?
Frenagem dinmica Regenerao para rede CA
?
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Ponte de entrada do inversor X Ponte de entrada do 1336Regen
Ponte de diodoUni-direcional
Ponte IGBTBi-direcional
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Opes para reaproveitar esta energia :
Freio Regenerativo (Regen Brake) : Conversor usado para transferir energia proveniente do barramento CC do drive para a reutilizao na linha AC (drive nico). Barramento Regenerativo (Regenerative Bus Supply) : Conversor de Tenso ou Retificador Sncrono Ativo Bi-Direcional para barramento comum de regenerao (vrios drives)
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Diagrama em Blocos :
Freio Regenerativo (Regen Break)1336R-
1321PreCharge 3%
DC AC
DC AC
PreCharge
AC DC
Motor
1336 Drive
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Diagrama em Blocos :
Barramento Regenerativo (Regenerative Bus Supply)1321PreCharge Harmonic Filter
1336R-
10%
DC ACPreCharge
1336DC Input Drives
PreCharge
PreCharge
DC AC AC
DC AC
DC
Motor
Motor
Motor
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Inversor com Frenagem DinmicaFrenagemi
Motorizao
+
Ud-
R 1
Rede CA Retificador Barramento CC Inversor CC/CA
Motor
4 Elaborado por : Gleston F. de Castro
Exemplo de Circuito para Freio Dinmico+ DC Bus Fuse Bus Caps FWD Dynamic Brake ResistorTo Voltage Divider To Voltage Divider
Voltage DividerTo Voltage Control
Signal Common
Crowbar SCR
Chopper Transistor
FWDTo Voltage Control
Chopper Transistor Voltage Control
Voltage DividerTo Voltage Control
Bus Caps
FuseTo Crowbar SCR Gate
- DC Bus
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Primeiro PassoJuntar as informaes:? ?
?
?
?
Dados de placa do motor: HP, kW, Amp, RPM, etc... A inrcia do motor e da carga em kilogramasmetros2 ou lb-ft2. A relao de reduo do redutor (entre o motor e a carga). O perfil de velocidade, torque e potncia da aplicao. O ciclo de frenagem.
Elaborado por : Gleston F. de Castro
? (t)
Exemplo: Perfil de Velocidade, Torque, e Potencia0 T(t) t1 t2 t3 t4 t1+ t 4t
t
0
t1
t2 t3
t4
t1+ t 4
t
t
P(t)
t
0 -Pb
t1
t2 t3
t4
t1+ t 4
t
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Roteiro de Clculo para Freio Dinmico? ?
?
Calcular a inrcia total do sistema. Calcular a potncia mxima (pico) de frenagem. ? Isto vai servir para determinar o valor ohmico do resistor de freio. Calcular a dissipao trmica. ? Isto vai servir para calcular a capacidade de dissipao trmica do resistor. ? Verificar os limites de aplicao da unidade de frenagem .
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Passo 1 - Inrcia Total do Sistema
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Passo 2 - Potncia Mxima (Pico) de Frenagem
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Passo 3 - Valor Mximo do Resistor
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Passo 4 - Seleo do Mdulo de Frenagem
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Passo 5 - Valor Mnimo do Resistor
Escolher o valor do resistor.
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Passo 6 - Potncia de Dissipao do Resistor
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Economia de EnergiaVamos comparar uma soluo com frenagem dinmica e frenagem regenerativa para rede.
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Exemplo de Aplicao?
A aplicao requer 80% de torque de frenagem mas durante 50% do tempo. Soluo tradicional: usar um freio dinmico e dissipar a energia num resistor. Soluo proposta: usar uma unidade regenerativa e reaproveitar a energia.
?
?
Elaborado por : Gleston F. de Castro
min -1 1200
CentrfugaCentrifugao(498 kgm 2 )
Carga180 70 20 sec 46 sec 30 sec 42 sec 20 sec 2,5 sec (605 kgm 2 )
Descarga (305 kgm 2 )
160,5 sec = 22,4 Ciclos
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Vamos Comparar as Duas SoluesFrenagem Dinmica: Chopper = R$ 5.115,00 Resistor = R$ 4.299,00 Custo Total = R$ 9.414,00 Frenagem Regenerativa: 1336R-78 = R$10.507,00 Reator = R$ 1.126,00
Custo Total = R$ 11.633,00 Diferena de custo em Reais R$ 11.633,00 - R$ 9.414,00 R$ 2.219,00Elaborado por : Gleston F. de Castro
Conforme nossa aplicao.Compensa pagar R$ 2.219,00 a mais e usar uma unidade regenerativa ? O chopper e o resistor so dimensionados para 75 kW e devero fornecer um torque de frenagem de 80% durante 50% do tempo.?
Vamos calcular a potncia desperdiada em calor:?
75 kW x 0,8 x 0,5 = 30 kW
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Total Anual DesperdiadoCiclo de trabalho : Dois turnos de 8 h/dia, 5 dias/semana Potncia desperdiada por ano: 30 kW x 16 h x 5 dias x 52 semanas = 124.800 kW hora por ano Custo do kW h (por exemplo): R$ 0,10 Total anual em R$: 12.480,00 (Desperdiado).Elaborado por : Gleston F. de Castro
Vamos pegar a diferena de custo entre as duas solues, dividir esta diferena pelo total de energia desperdiada e multiplicar o resultado por 12 (meses). Acharemos o tempo que precisaremos para pagar nossa unidade regenerativa. R$ 2.219,00 R$ 12.400,00 0,1789 x 12 meses = 2,147 meses = R$ 0,1789
Em quanto tempo pagarei meu investimento?
Aps este tempo... s Economia !Elaborado por : Gleston F. de Castro
HARMNICAS HOJE
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Onde podemos encontrar Harmnicas??
Na Alimentao CA?
?
No motor CA?
Bastante ComentadoIEEE-519 (1992)
Pouco Falado Distoro de TensoTenso Fase-Neutro
?
Distoro de TensoTenso Fase-Fase
?
?
Distoro de Corrente?
Distoro de CorrenteElaborado por : Gleston F. de Castro
O que so Harmnicas? O que as Harmnicas fazem? Quais so os maiores contribuidores? Como determinar se existe problema com harmnicas. Como resolver problemas com harmnicas.Elaborado por : Gleston F. de Castro
Partindo do comeoFormas de Ondas sem distoro Defasagem devido a componentes reativos Tenso Fundamental Corrente de Linha
Formas de Onda sem distoro descritas pela frequncia fundamental Fator de Potncia define o tempo de defasagem entre Tenso & Corrente
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Carga no -linear? ?
Qualquer carga no linear. Numa carga no Linear, a corrente no proporcional na tenso aplicada.
Carga Linear: Corrente e Tenso so proporcionais.
Carga no Linear: Corrente e Tenso no so proporcionais.
IA VAN VAN
IA
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Principais cargas geradoras de harmonicos
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Somatria das correntes harmonicas
1a., 5a., 7a.
1a. + 5a. (-20%)
1a. + 5a. (-20%) + 7a. (-13%)
1a. + 5a. (-20%) + 7a. (-13%) + 11a. (9%) + 13a. (7%)
Elaborado por : Gleston F. de Castro
THD - conceito
THD parmetro para dimensionar ,o grau de distoro que temos numa instalao .Existe dois tipos;
-THD de corrente gerado pelo produto -THD de tenso depende da instalao
SRIE de FOURIER o mtodo usado para descrever formas de onda
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Principais Efeitos das correntes harmonicasInstantneos Disparos de tiristores no momento errado , pois desloca a passagem pelo zero de tenso . Erros adicionais nos medidores. Foras eletrodinmicas produzidas por correntes instantneas com harmnicas presentes , provocam vibraes e rudos acsticos em dispositivos eletromagnticos. Conjugado mecnico pulsante em motores de induo, devido a campos girantes adicionais , causando vibraes e maiores perdas por diferentes escorregamentos entre rotor e estes campos. Interferncia em telecomunicaes e circuitos de controle( cabos de fora e controle em paralelo ) . Disparo de dispositivos de proteo
- Ressonncia entre banco de capacitores de correo de fator de potncia e indutncia inerente de uma instalao eltrica quando sintonizados na frequencia do harmnico . Aumento da queda de tenso e reduo de fator de potncia . Reduo do fator de potncia Longo prazo Sobreaquecimento de capacitores , provocando disruptura de dieltrico. Perdas adicionais em transformadores devido ao aumento do efeito pelicular , histerese e correntes de Foucalts . Sobreaquecimento de transformadores devido ao aumento do valor rms da corrente . Sobreaquecimento de cabos e dispositivos de uma instalao eltrica , devido ao aumento da impedncia aparente com a freqncia. Desgaste excessivo da isolao dieltrica devido a sobretenso sofrida.
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Fator de Potncia
F.P. total = Fator de Deslocamento(Displacement P.F) X Fator de Distoro(Distortion P.F.)? ?
As concessionrias medem o Fator de Potncia Total. A maioria dos fabricantes de inversores falam somente do displacement power factor.
Elaborado por : Gleston F. de Castro
O que Distortion Power Factor?
?
Fator de potncia real?
o no alinhamento da Tenso e Corrente devido a distoro das formas de Onda.
?
Fator de potncia de deslocamento?
Defasagem entre Tenso e Corrente na passagem por zero.
FPD ? cos ? 1FPR < FPD Maior consumo de energiaAmbos so importantes e igualmente afetam o fator de potncia total
Elaborado por : Gleston F. de Castro
CORRENTES BALANCEADAS Corrente Fase B Corrente Fase A Componente 3 Harmnica1 / 3 da Amplitude, 3 vezes a frequncia
Corrente Fase C
Regras Estabelecidas 60 Hz: Linhas com correntes balanceadas, implicam em corrente nula no condutor de Neutro. Nova Regra com cargas no lineares 60 Hz: Linhas com correntes balanceadas resultar em corrente no condutor de Neutro.Elaborado por : Gleston F. de Castro
Corrente de Neutro no zero quando existem cargas no lineares, mesmo quando a carga balanceada. Este o montivo porque o condutor de terra deve ser maior do que os de fase. 5 30 o ampsN
150 o 270 o
8.7 amps
5 amps 5 amps
Cargas No Lineares
Elaborado por : Gleston F. de Castro
O que as Harmnicas fazem?DISTORO DE TENSODistoro de Tenso transferida para o Ponto de Acoplamento Comum (PAC)
Uma tenso senoidal pura queda de tenso distorcida = forma de onda distorcida
Distoro de Tenso refletido para o PAC est entre 0.5 e 2%Distoro de Tenso devido a equipamentos no lineares na planta resulta em um valor entre 1 a 4%, quando estes equipamentos correspondem a menos de 30% das cargas da planta.Elaborado por : Gleston F. de Castro
Limites da IEEE-519
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Qual o maior contribuinte para Harmnicas?Harmnicas no so novas.... Elas existem em transformadores, motores e capacitores de fp.
Cargas monofsicas no lineares como computadores, reator eletrnico, TVs, VCRs tem mudado o caminhos do fluxo de corrente da fonte para a carga. Cargas trifsicas no lineares como mq. de solda, aquecedores eltricos, Conversores CC, aquecedores de induo podem demandar altos picos de corrente da fonte .
Elaborado por : Gleston F. de Castro
CORRENTE TRIFSICA DE CARGA - VVI DRIVE
CORRENTE FASE
A A- B B- A
B C- A
C
TENSO FASEFASE-FASE
C REATOR LINHA A B C TENSO VARIVEL BUS CC
PONTE DIODO
Elaborado por : Gleston F. de Castro
PORQUE FUSVEIS FALHAM
CORRENTE CA LINHA
Sem reatores, picos de corrente so maiores e causam maior stress
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Resumo dos problemas com harmonicos- Corrente rms maior gerando mais perda por efeito joule = I2R - Maior queda de tenso na instalao - Distoro da onda de tenso que entregue a outras cargas - Piora do fator de potncia real - Aumento da corrente no neutro desbalano de tenso entreneutro e terra
- Disparo indevido de dispositivos de proteo por
dimensionamento sem considerar as correntes harmonicas.
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Como se resolve o problema com harmnicas.?
Procurar onde existam altos valores de corrente instantnea. Adicionar ou aumentar a indutancia entre fonte e carga. Aumentar a capacidade da fonte de alimentao [cabos, proteo, etc.] Uso de filtros especiais para casos mais crticos
?
?
?
Elaborado por : Gleston F. de Castro
RecomendaesTodo AFVDs deveriam ter uma impedncia mnima de 3%em srie (Reator interno individual ou externo). Transformadores devem ser dimensionados para carga total em KVA vezes 1.2 para inversores PWM com reatores e 1.5 para inversores PWM sem reatores.
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Proteo Eltrica de um sistema com inversor
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Proteo eltrica com inversor de frequenciaOs dispositivos usados para proteo eltrica geralmente tem o objetivo de eliminar as sobrecorrentes ( curto circuito e sobrecarga ) que danificam a rede de alimentao do inversor ou o motor. Geralmente so usados disjuntores ou fusveis ultra rpidos para realizar esta proteo.Porm o prprio inversor tem de ser dimensionado para suportar o nvel de curto circuito no ponto onde ser instalado O valor de corrente calculada para dimensionar a proteo deve levar em considerao fatores tais como : o valor rms da corrente de alimentao , considerando os harmonicos ; valor de pico ao ligar o inversor devido a corrente de pre carga que de pende de cada fabricante ( a princpio ela no deve ser maior que a corrente nominal ) Algumas protees so realizados pelo inversores que desligam em microsegundos os transstores IGBT
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Proteo eltrica com inversor de frequenciaProtees eltricas integradas no inversor
Sobrecarga Limitando o valor rms num mximo de 1,5 a 2 vexes o valor nominal Calculando o aquecimento do motor ( I2t ) instntaneamente , levando em considerao a velocidade do motor , pois em baixas rotaes a auto ventilao no permite correntes altas no motor Notar que um rel trmico tradicional pode no operar corretamente , pois em baixas rotaes a corrente do motor , geralmente menor que a nominal e , num evento de uma sobrecarga , ela se elevar a um nvel em que no sensibilizar o rele termico.A proteo interna do inversor mais apropiada para proteo do motor e da instalao eltrica at o motor. Quando ocorrer o desarme por sobrecorrente deve se observar se foi devido a aquecimento do motor ou do proprio inversor . Em caso do inversor , verificar se a circulao de ar est livre ou se o ventilador est funcionando. Em caso do motor aguardar alguns minutos at 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 CUIDADO PARA NO QUEIMAR O MOTOR
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Proteo eltrica com inversor de frequenciaProtees eltricas integradas no inversor
Curto circuito- Se um curto acontecer na sada do inversor ( nos terminais do motor ou nos cabos entre inversor motor) a sobrecorrente detectada internamente no inversor e um comando para bloquear os IGBTs dado. O curto eliminado em microsegundos protegendo o inversor . Esta breve corrente principalmente ali mentada pelos capacitores usados com os retificadores e se torna imperceptvel pela rede eltrica , conforme descrito na figura abaixo . Portanto , se torna importante que se dimensione o inversor dentro do nvel de curto circuito no ponto onde est instalado caso ele no atenda , pode se colocar um indutor na entrada e/ ou na sada , que alm de diminuir os rudos , ajudam a diminuir o nvel de curto . Outra alternativa colocar fusvel na sada do inversor com capacidade de suportar o curto .
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Proteo eltrica com inversor de frequenciaProtees eltricas integradas no inversor outras funes
Aquecimento do inversor um sensor colocado no dissipador traseiro para detectar este aquecimento , e em caso de excesso , desliga o inversor seu mau funcionamento pode causar o desligamento indevido , necessitando ser trocado.Verificar tambm , se a ventilao est funcionando corretamente bloqueio do fluxo de ar ou ventilador danificado podem fazer o inversor parar Queda de tenso da rede Esta proteo necessria para evitar um maufuncionamento dos circuitos de controle e o motor e para evitar a sobrecorrente quando a rede volta a tenso nominal.Geralmente , um valor de tempo de tolerncia pode ser ajustado no inversor para evitar desligamentos indevido ( na faixa de alguns segundos Ride Through) Sobretenso usada para evitar danos aos seus componentes de fora . Falta de fase Nos inversores trifsicos esta funo protege sobrecorrente devido ao funcionamento monofsico . Para o motor evita sobreaquecimento. Fuga terra Proteo quanto a baixa isolao do motor , cabos ou do prprio inversor.Observar que esta medio se d em alta frequencia e pode causar confuso nas medies de isolao que normalmente so feitas com aparelhos CC ( meghmetro).Usar cabos e motores mais adequados .
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Proteo eltrica com inversor de frequenciaEsquema bsico da partida com inversor Geralmente obtem se coordenao tipo 2 segundo a norma IEC947 -No ocorre a perda de ajustes dos equipamentos -No estrague a isolao -A combinao disjuntor inversor contator deve poder operar assim que a causa do curto for eliminada -Permite se uma leve soldagem dos contatos do contator , sendo separados manualmente . Para atingir esta condio necessrio consultar as tabelas dos fabricantes Para inversores observar a pr carga dos capacitores , mas geralmente ela est dentro dos limites de corrente nominal
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Proteo eltrica com inversor de frequenciaMtodo bsico para calculo da corrente do disjuntor ou fusvel e do contator Baseado em. -Potncia mecnica do motor -Tenso nominal de alimentao -Recndimento do motor e do inversor -Permitir uma sobrecarga contnua de 1,1 em torque constante e 1,05 em torque varivel -Harmonicos , visto que a corrente no senoidal . Seu valor se torna uma funo do THD ( distoro harmonica total ) e pode ser dimensionada pela formula Ento , para um THD de 80%, temos I rms = 1,28 I 1 e para um THD de 40 % ( com filtro ) fica I rms = 1,08 I 1 , dando uma diferena de 18 % (PERDA DE ENERGIA !!!) , gerando um custo maior no equipamento de proteo . No clculo total da corrente , considerando todos estes fatores:
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Proteo eltrica com inversor de frequenciaCasos especiais Inversor alimentando motores em paralelo Neste caso a proteo de sobrecarga no consegue proteger individualmente os motores , sendo necessrio colocar reles trmicos individuais ,conforme figura abaixo .Esta aplicao restringe o funcionamento em baixas rotaes para evitar sobrecargas que os reles no consigam desarmar.Geralmente usada em baixas potncias . O inversor deve ser dimensionado para suportar a soma das correntes nominais dos motores e , em caso de partida individual atravs de contator , a corrente deve ser a soma das correntes de partidas tradicionais dos motores H casos em que a proteo interna deve ser desabilitada para manter a continuidade de operao .Neste caso os cabos e contatores devem ser sobredimensionados e protees extras devem ser estudadas .
Elaborado por : Gleston F. de Castro
CONTROLE VETORIAL
Nem todo controle Vetorial igual
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Tecnologias DisponveisVolts / Hertz Sensorless Vector Field Oriented
Speed Regulator
Speed Regulator
Speed Regulator
Torque Regulator
Current Limit
Advanced Current Limit
High Bandwidth Current Regulator
Conveyor
Mixer Extruder
Converting
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Controle Volts/HertzREALIMENTAO CORRENTE
Controle V/HzINVERTER
Ref. Velocid.
LIMITE + CURRENT CORRENTE Ref. Frequncia LIMIT
Elec. Freq
V/Hz
V Ref
CONTROLE Gate TENSO Signals
MOTOR
+
Frequncia Eltrica
Frequncia de escorregamentoTenso de Realimentao
SLIP ESTIMATOR
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Controle V/Hz - Torque vs Rotao
Per Unit Torque
Elaborado por : Gleston F. de Castro
O que Controle Vetorial ?
?
a habilidade de independentemente controlar o fluxo e o torque, produzindo componentes de corrente no motor com o propsito de obter um torque preciso e o controle de potncia.
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Representao VetorialVa 100% 87% 50% 0 30o 60o 90o 180o 360o
Va=50% 60o
Va=87%
Va=100% 90o
30o
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Entendendo Controle VetorialDC Drive3 AC
Drive CA3 AC
Reguladores, logica controle, e ponte retificadora. Arm Campo
Reguladores, logica controle, e ponte retificadora. Inversor
Currente Torque
Currente Fluxo Campo CC
Currente Torque &Fluxo
ARM
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Modelo Motor CC
CCCarga 2
CC
IaZ Z
If
Carga 1 Ia
Ia = Corrente produz Torque If = Corrente produz Fluxo Magnetizao
If
? ? ? ? ?a*sin (d)
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Modelo Motor CACAIsZ
CACarga 2 Is
Iq IdZ Z
Carga 1 Is
Iq Iq = Corrente Produo Torque Id = Corrente Produo Fluxo Is = Corrente Total do Estator Id
? ? K Id * Iq * sin(d)
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Porque usar Controle Vetorial?
?
Controle Torque Controle Velocidade Precisa Larga Faixa de operao de velocidade Resposta Dinmica Alto Torque de Partida
?
?
?
?
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Tipos de Controle Vetorial
Vetorial de Tenso?
Vetorial de Corrente Regulada? ?
Modelo Baseado em Vetorial de Fluxo Controle de Campo Orientado
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Sensorless Direct Torque Control
Flux Reference Speed Ref SPEED REG. Torque Reference Torque Estimate
FLUX COMPARE
Flux Error Gate PULSE SELECTOR Signals
INVERTER
MOTOR
TORQUE COMPARE
Torque Error
Flux Estimate Switch Conditions
Velocity Estimate
ADAPTIVE MOTOR CONTROL
Bus Voltage Feedback Current Feedback
Auto Tune Parameters
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Flux Vector - Torque vs Velocidade
2
Torque1 12 5
10
20
30
40
50
60
Speed (Hz)Elaborado por : Gleston F. de Castro
Field Oriented com RealimentaoHigh Bandwidth Current RegulatorCurrent FeedbackCURRENT RESOLVER
Flux Ref Speed Ref SPEED REG.
FLUX REG. Flux I Ref
INVERTER
CURRENT REG. Torque Current Ref
Voltage Reference
VOLTAGE Gate CONTROL Signals
MOTOR
PG
ADAPTIVE CONTROLLER
Slip Frequency
+
Electrical Frequency
+
Auto Tune ParametersVoltage Feedback Voltage Feedback
Speed Feedback
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Vetorial Corrente Controlada?
Modelo Baseado em Flux Vector?
?
Modelo Matemtico do Motor armazenado no inversor ? Parametros tpicos do Motor - Resistencia Estator, Resistencia Rotor, Escorregamento, Indutncia Estator, Indutancia Rotor, Indutncia de Magnetizao ? Parametros so estimados e variam com motor Drive DEVE ser casado com o Motor
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Vetorial Corrente ControladaControle de Campo Orientado ? Correntes de Torque e Fluxo so controladas independentementes ? Controle Alto-Organizado usa informaes mediadas no motor para determinar o estatus do motor state ao inves de um complicado Modelo Matemtico do Motor ? NO requer motor especial Condies F.O.C.( Field Oriented Control) ? Coincidencia de Corrente ? Referncia de Corrente e a Realimentao deve ser a mesma ? Controle de Fluxo ? Controle de fluxo sem perda de controle em toda faixa de velocidade
?
?
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Controle de Campo OrientadoIndirect Self Organized Field Oriented Control?
?
(Controle de Campo Orientado Alto-Organizado Indirentamente)
Encoder fornece informaes sobre a posio do rotor e velocidadeControle Alto Organizado elimina a necessidade de parametros detalhados de identificao do motor Regulador de Corrente com alto Bandwidth fornece controle independente de Fluxo e Torque
?
?
?
Controle de Velocidade de Alta Performace Compensao da Temperatura do motor Auto Tuning
?
?
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Auto Tuning
?
Regulador de Velocidade? ? ?
Teste Inercia Motor Teste Inercia Sistema Tune (Otimizao) Regulador Identificao Parametros Motor Tune Regulador
?
Regulador de Torque? ?
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Performance de torque
Per Unit Torque
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Controle de AceleraoAcceleration: 1.5 Per Unit Load to 1.0 Per Unit Speed
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Resposta variao de CargaImpact Load: 1.0 Per Unit Load 0.875 Per Unit Speed
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Performace - Sem Realimentao
Controle Encoderless?
Regulao de Velocidade? ?
+/- 0.5% , com faixa em torque constante de 120:1 Resposta Dinmica 30 Radianos/Seg ou melhor +/- 5% Torque nominal Resposta Dinmica 600 Radianos/Seg
?
Regulao Torque? ?
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Performace com Realimentao
Encoder?
Regulao Velocidade:?
?
+/-0.001% na Veloc. mxima com faixa de operao em torque constante >= 1000:1 Resposta Dinmica de 100 Radianos/Seg +/- 2% Torque nominal Resposta Dinmica de 2500 Radianos/Seg
?
Regulao Torque:? ?
Elaborado por : Gleston F. de Castro
Comparao de Performace
Elaborado por : Gleston F. de Castro