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CHAVES DE PARTIDA PARA MOTORES TRIFSICOS DE
INDUO
Disciplina: Mquinas e Acionamentos EltricosProf.: Hlio Henrique
DIRETORIA ACADMICACOORDENAO DO CURSO DE ELETROTCNICA
PARTIDA DIRETA
O motor recebe tenso plena; Valores de conjugado (torque) e corrente de
partida so plenos. Conseqncias:
Queda de tenso acentuada; O sistema dever ser superdimensionado
(elevao de custos); Desobidincia s normas vigentes que
delimitam a queda de tenso da rede.
PARTIDA DIRETA
Restries: Motores com potncia mxima de 7,5 cv; A corrente do motor deve ser bem inferior da
rede; As instalaes eltricas devem ter capacidade para
conduzir a corrente de partida (tempo curto) e acorrente nominal (regime permanente);
Os motores devem partir sem carga (a vazio).Somente depois de se ter atingido a rotaonominal que a carga poder ser aplicada.
PARTIDA DIRETA
Fig. 1 - Diagrama de Fora
PARTIDA DIRETA
Fig. 2 - Comando local ou a distncia por botoeiras
PARTIDA ESTRELA-TRINGULO
Partida com reduo de tenso e conseqente, reduo decorrente;
Na partida executa-se a ligao estrela no motor (apto areceber tenso de estrela UY), porm ele alimentado comtenso de tringulo (U), ou seja, com a tenso da rede (fig. 4(a)). Assim, as bobinas do motor recebem 58% () da tensoque deveriam receber.
No instante em que o motor atinge aproximadamente 90% dasua velocidade nominal feito a comutao, passando o motora ser ligado em tringulo, assim as bobinas passam a receber atenso nominal (fig. 4 (b)).
PARTIDA ESTRELA-TRINGULO
(a) (b)
Fig. 4 (a) Ligao em estrela com tenso de tringulo; (b) Ligao em tringulo com tenso de tringulo.
PARTIDA ESTRELA-TRINGULO
Este tipo de chave proporciona reduo dacorrente de partida para aproximadamente33% de seu valor, em comparao com aPartida Direta;
Condies: Os motores devem ser trifsicos, com duas
tenses de ligao (estrela e tringulo) e ter nomnimo 6 terminais;
PARTIDA ESTRELA-TRINGULO
Condies: A tenso de alimentao deve corresponder
tenso de ligao em tringulo do motor; Assim como na Partida Direta, os motores
devem partir sem carga (a vazio), porque naligao em estrela ocorre tambm uma reduono torque de partida, proporcional a reduo dacorrente de partida.
Fig. 5 Comportamento da corrente na Partida Estrela-Tringulo.
No recomendada.
PARTIDA ESTRELA-TRINGULO
PARTIDA ESTRELA-TRINGULO
Fig. 6 Comportamento da corrente na Partida Estrela-Tringulo.
Recomendada.
PARTIDA ESTRELA-TRINGULO
Aplicaes: serras de fita circular,ventiladores, furadeiras e esmeris.
M~ 3
FT1
F1,2,3
L2 L3L1
K2 K3K1
DIAGRAMA DE TRIFILAR
Chaves 1-14
Chaves 2-14
KT1
FT1
S0
K1
H2
L
N
K2
KT1Y
K3 K1
K1K3
K2KT1
K2
K3
H1
M~ 3
K2 K3K1
F1,2,3
L1, L2, L3
FT1
DIAGRAMA DE COMANDO
DIAGRAMA UNIFILAR
S1
Chaves 3-14
KT1
FT1
S0
K1
L
N
K2
KT1Y
K3 K1
K1K3
K2KT1
K2
K3
H1
M~ 3
K2 K3K1
F1,2,3
L1, L2, L3
H2
FT1
DIAGRAMA DE COMANDO
DIAGRAMA UNIFILAR
S1
Chaves 4-14
KT1
FT1
S0
K1
L
N
K2
KT1Y
K3 K1
K1K3
K2KT1
K2
K3
H1
M~ 3
K2 K3K1
F1,2,3
L1, L2, L3
H2
FT1
DIAGRAMA DE COMANDO
DIAGRAMA UNIFILAR
S1
KT1
FT1
S0
S1K1
L
N
K2
KT1Y
K3 K1
K1K3
K2KT1
K2
K3
H1
M~ 3
K2 K3K1
F1,2,3
L1, L2, L3
H2
FT1
DIAGRAMA DE COMANDO
DIAGRAMA UNIFILAR
Chaves 5-14
KT1
FT1
S0
S1K1
L
N
K2
KT1Y
K3 K1
K1K3
K2KT1
K2
K3
H1
M~ 3
K2 K3K1
F1,2,3
L1, L2, L3
H2
FT1
DIAGRAMA DE COMANDO
DIAGRAMA UNIFILAR
Chaves 6-14
Chaves 7-14
KT1
FT1
S0
S1K1
L
N
K2
KT1Y
K3 K1
K1K3
K2KT1
K2
K3
H1
M~ 3
K2 K3K1
F1,2,3
L1, L2, L3
H2
FT1
DIAGRAMA DE COMANDO
DIAGRAMA UNIFILAR
Chaves 8-14
KT1
FT1
S0
S1K1
L
N
K2
KT1Y
K3 K1
K1K3
K2KT1
K2
K3
H1
M~ 3
K2 K3K1
F1,2,3
L1, L2, L3
H2
FT1
DIAGRAMA DE COMANDO
DIAGRAMA UNIFILAR
DIAGRAMA DE COMANDO
DIAGRAMA UNIFILARKT1
FT1
S0
S1K1
L
N
K2
KT1Y
K3 K1
K1K3
K2KT1
K2
K3
H1
M~ 3
K2 K3K1
F1,2,3
L1, L2, L3
H2
FT1
Chaves 9-14
PARTIDA COMPENSADORA Tem como finalidade, reduzir a corrente de partida do
motor; A tenso reduzida, atravs de um transformador ou
autotransformador; Depois de um tempo pr-estabelecido, o
autotransformador excludo do circuito; A reduo da corrente de partida depende do TAP:
TAP 65% reduo para 42% do seu valor de partidadireta;
TAP 80% reduo para 64% do seu valor de partidadireta .
PARTIDA COMPENSADORA Pode ser usada para motores que partem com
carga; Condies:
O autotransformador dever ter potncia igual ousuperior a do motor;
O conjugado resistente de partida da carga deve serinferior metade do conjugado de partida do motor(fig. 7);
indicada para motores de potncia elevada, queacionam cargas com alto ndice de atrito.
PARTIDA COMPENSADORA
Fig. 7 Caractersticas de partida de motor com chave compensadora.
PARTIDA COMPENSADORA
Aplicaes : britadoras e mquinas acionadaspor correia.
M~ 3
FT1
F1,2,3
L2 L3L1
K2 K3K1
0% 0%0%65% 65% 65%
80% 80% 80%
100% 100% 100%
Chaves 1-13
KT1
FT1
S0
S2K1
L
N
K1
K3
K2
K2K3 K1
K3
H1M
~ 3
K2 K3K1
F1,2,3
L1, L2, L3
H2
FT1
KT1 K1 K2
DIAGRAMA UNIFILAR DIAGRAMA DE COMANDO
Chaves 2-13
LChaves 3-13
KT1
FT1
S0
S2K1
N
K1
K3
K2
K2K3 K1
K3
H1M
~ 3
K2 K3K1
F1,2,3
L1, L2, L3
H2
FT1
KT1 K1 K2
DIAGRAMA UNIFILAR DIAGRAMA DE COMANDO
KT1
FT1
S0
S2K1
L
N
K1
K3
K2
K2K3 K1
K3
H1M
~ 3
K2 K3K1
F1,2,3
L1, L2, L3
H2
FT1
KT1 K1 K2
DIAGRAMA UNIFILAR DIAGRAMA DE COMANDO
Chaves 4-13
KT1
FT1
S0
S2K1
L
N
K1
K3
K2
K2K3 K1
K3
H1 H2
KT1 K1 K2
M~ 3
K2 K3K1
F1,2,3
L1, L2, L3
FT1
DIAGRAMA UNIFILAR DIAGRAMA DE COMANDO
Chaves 5-13
KT1
FT1
S0
S2K1
L
N
K1
K3
K2
K2K3 K1
K3
H1M
~ 3
K2 K3K1
F1,2,3
L1, L2, L3
H2
FT1
KT1 K1 K2
DIAGRAMA UNIFILAR DIAGRAMA DE COMANDO
Chaves 6-13
KT1
FT1
S0
S2K1
L
N
K1
K3
K2
K2K3 K1
K3
H1M
~ 3
K2 K3K1
F1,2,3
L1, L2, L3
H2
FT1
KT1 K1 K2
DIAGRAMA UNIFILAR DIAGRAMA DE COMANDO
Chaves 7-13
KT1
FT1
S0
S2K1
L
N
K1
K3
K2
K2K3 K1
K3
H1M
~ 3
K2 K3K1
F1,2,3
L1, L2, L3
H2
FT1
KT1 K1 K2
DIAGRAMA UNIFILAR DIAGRAMA DE COMANDO
Chaves 8-13
COMPARAO ENTRE A ESTRELA-TRINGULO E A COMPENSADORA
Chave Y- Chave Compensadora
Vantagens custo reduzido; elevado n de manobras; reduo da Ip para 1/3; dimenses reduzidas.
possibilidade de variar o TAP; utilizando o TAP de 65%, a
reduo prxima da que ocorrecom a Y-;
na comutao para a plena tenso,no acontece um pico de corrente.
Desvantagens aplicao especfica a motores de 2 tenses e 6 terminais;
reduo do conjugado de partida do motor para 1/3;
tenso da rede igual tenso de ligao em ;
o motor tem que atingir, pelo menos, 90% da sua velocidade nominal, para se fazer comutao Y-.
maior custo; dimenses maiores; limitao no n de partidas.
Dimensionamento das Chaves de Partida
DiretaEstrela-Tringulo
Compensadora
Tabela 1 - Valores de contatores comerciais
Curvas tpicas de fusveis.
Dimensionamento da Partida Direta
Roteiro de Clculo
Contator: K1 Ie IN . 1,15 Rel de Sobrecarga: FT1 IN Fusveis de Fora: F1,2,3- Com a corrente de partida [IP = (IP / IN) . IN] e o
tempo de partida (TP = 5s), consultar a curva caracterstica do fusvel e obter o fusvel indicado pela referida curva.
- IF 1,20 . IN- IF IF MxK1- IF IFMxFT1
Exemplo: dimensione os componentes defora de uma partida direta para acionar ummotor trifsico de 30 cv, IV plos, 380 V,60 Hz, Ip/In = 7,5; FP = 0,85, = 0,94.
Dimensionamento da Partida Direta
Dimensionamento da Partida Estrela-Tringulo
Dimensionamento da Partida Estrela-Tringulo
Para os contatores K1 e K2:
Ligao em tringulo.
= = 3 = = = 3 = 0,58 = 3 = 3
Dimensionamento da Partida Estrela-Tringulo
Para o contator K3:
Ligao em estrela.
= 3 = 0,33 = 3 = 3
3
= 0.33
Dimensionamento da Partida Estrela-Tringulo
Roteiro de Clculo.a) Contatores:K1 e K2 Ie (0,58 . IN) . 1,15K3 Ie (0,33 . IN) . 1,15
b) Rel de Sobrecarga: FT1 0,58 . IN
c) Fusveis de Fora: F1,2,3Com a corrente de partida [ IP = (IP / IN) . IN . 0,33 ] e o tempo departida (TP = 10s), consultar a curva caracterstica do fusvel e obter ofusvel indicado pela referida curva.
- IF 1,20 . IN- IF IF MxK1, K2- IF IFMxFT1
Exemplo: dimensione os componentes defora de uma partida estrela-tringulo paraacionar um motor trifsico de 30 cv, IVplos, 380 V, 60 Hz, Ip/In = 7,5; FP = 0,85, = 0,94.
Dimensionamento da Partida Estrela-Tringulo
Dimensionamento da Partida Compensadora
Dimensionamento da Partida Compensadora
Dimensionamento da Partida Compensadora
Roteiro de Clculo.Contatores: K1 Ie IN . 1,15
K2 Ie (Tap2. IN) . 1,15K3 Ie (Tap Tap2) . IN . 1,15
Rel de Sobrecarga: FT1 IN
Fusveis de Fora: F1,2,3- Com a corrente de partida [ IP = (IP / IN) . IN . Tap2 ] e o tempo de partida (TP = 15s), consultar a curva caracterstica do fusvel e obter o fusvel indicado pela referida curva.
- IF 1,20 . IN- IF IF MxK1- IF IFMxFT1
Exemplo: dimensione os componentes defora de uma partida compensadora paraacionar um motor trifsico de 30 cv, IVplos, 380 V, 60 Hz, Ip/In = 7,5; FP = 0,85, = 0,94, usando primeiro um TAP de 80%,depois o de 65%.
Dimensionamento da Partida Compensadora
CHAVE DE PARTIDA SOFT-STARTER
Problemas nas chaves tradicionais: a partida estrela - tringulo como a partidacompensadora provocam solavancos ao passarem de uma posio de tensoreduzida para a posio de tenso plena.
Para acionamentos suaves usa-se soft-starter.
Aplicao: ventiladores, bombas e compressores de grande porte, esteirastransportadoras de potncia, mquinas de grande momento de inrcia, motores depotncias superiores. Bombas Centrfugas, Alternativas (Saneamento / Irrigao /Petrleo), Ventiladores, Exaustores, Sopradores, Compressores de Ar,Refrigerao, Misturadores, Aeradores, Centrfugas, Britadores, Moedores,Picadores de Madeira, Refinadores de Papel, Fornos Rotativos, Serras e Plainas(Madeira), Moinhos (Bolas / Martelo), Transportadores de Carga.
Definio: as chaves de partida esttica, ou chaves de partida em estado slido,so assim chamados por no haver comutao tipo ON-OFF, como o contator, sodispositivos de manobra (microprocessado), adequado para partida e parada suavede motores assncronos trifsicos, onde desejamos eliminar os altos conjugados deacelerao do motor e picos de corrente na partida.
Comparativo entre mtodos de partida
CHAVE DE PARTIDA SOFT-STARTER
CHAVES DE PARTIDA SOFT-STARTER
No perodo de partida do motor feito o controle do valor eficaz de tensoaplicado ao motor, feito atravs do controle do ngulo de disparos dostiristores SCR. O tempo de disparo calculado por um microprocessador quecontrola a eletrnica dedicada ao acionamento do gate (gatilho) dos tiristores,que permitem a passagem de tenso, a partir da parametrizao feita pelousurio no tempo de rampa de acelerao.
CHAVES DE PARTIDA SOFT-STARTER
Uso dos tiristores aps o perodo de acelerao:a) Os tiristores so substitudos por um rel de by-pass e a soft-starter passa afuncionar como um controlador de carga.
b) Modo economia de energia. Os tiristores monitoram a corrente do motor eo rel de by-pass desacionado. H o inconveniente de gerao de distrbiosprovocados por harmnicos, quando do uso de economia de energia.
CHAVES DE PARTIDA SOFT-STARTER
Perodo de Desacelerao
Ocorre exatamente o inverso do perodo de acelerao. Estando os tiristoresdesacionados, quando do acionamento do desligamento da carga, os tiristoresentram em funcionamento em estado de plena conduo (disparo em ngulo 0);nesse momento o rel de by-pass aberto, e o microprocessador, em funo dotempo de desacelerao parametrizado pelo usurio, aciona o comando eletrnicopara controle do ngulo de corte dos semiciclos, at chegar em estado de plenocorte, ou seja, o desligamento do motor.
CHAVES DE PARTIDA SOFT-STARTER
Tipos de Soft Starter
A) Controle a uma fase
CHAVES DE PARTIDA SOFT-STARTER
Tipos de Soft Starter
B) Duas fases controladas
CHAVES DE PARTIDA SOFT-STARTER
Tipos de Soft Starter
C) Duas fases semi - controladas
CHAVES DE PARTIDA SOFT-STARTER
Tipos de Soft Starter
D) Trs fases controladas
Esse tipo de soft-starter o que possui amelhor disponibilidade de controle e recursosquando se necessite de uma parametrizaomais refinada em funo da carga acionada.Nesse tipo de soft starter as trs fases R, Se t so controladas atravs do ngulo dedisparo dos tiristores, que so montados,normalmente, com dois tiristores SCR emantiparalelo e, um rel de by-pass em paralelocom os tiristores. Com essa configurao dostiristores tem-se mais precisamente, e maiorsimetricamente, o controle da potncia nastrs fases.
CHAVES DE PARTIDA SOFT-STARTER
Tipos de Soft Starter
D) Trs fases controladas
CHAVES DE PARTIDA SOFT-STARTER
Parametrizao da Soft Starter
A parametrizao consiste em ajustar os parmetros segundo as variveis domotor e o modo como o conjunto motor / carga / mquina / sistema ira atuar.Dependendo do modelo e do fabricante da chave soft starter, pode serparametrizada das seguintes maneiras.
a) Via potencimetros: o modo mais simples de parametrizar uma chave departida softstarter. Esse tipo de parametrizao aplica-se as soft starters maissimples, onde h, normalmente, a parametrizao do tempo de rampa deacelerao, tempo de rampa de desacelerao, tenso inicial aplicada ao motorna partida (percentual do valor de tenso nominal aplicado na alimentao defora da chave), e limitao da corrente consumida pelo motor.
CHAVES DE PARTIDA SOFT-STARTER
CHAVES DE PARTIDA SOFT-STARTER
Parametrizao da Soft Starter
b) Via software dedicado: esse modo de parametrizao feito atravs da portade comunicao serial (RS-232 OU RS-485) do soft starter (quando possuiessa opo) que conectado a uma porta de comunicao de um computadorou a uma rede (switch). preciso, no entanto, possuir instalado no computadoro software de programao fornecido pelo fabricante, e, que o software tenhaatualizado os drives referentes a chave que se quer parametrizar, com a versode firmware referente ao programa instalado na soft starter. Esses dados vmimpressos numa etiqueta colada na chave, como tambm, etiquetado em cimado processador do soft starter. Com o software de parametrizao, tambm possvel, alm de parametrizar a soft starter, supervisionar, em tempo real,estando a chave on-line com o computador, seja diretamente ou atravs de umarede, as variveis referentes ao funcionamento e comportamento da chavecomo tambm do motor, tais como, valor de corrente do motor, valor de tensoaplicada ao motor, estado da chave (habilitada - ready, em funcionamento run,ou em falha fault), entre outros.
CHAVES DE PARTIDA SOFT-STARTER
CHAVES DE PARTIDA SOFT-STARTER
Parametrizao da Soft Starter
c) Via IHM ou HMI: a parametrizao via IHM o mtodo mais usual de separametrizar uma soft starter quando essa possui IHM. Normalmente essaparametrizao via IHM se faz em campo, ou seja, no local onde estinstalado a chave, seja num CCM dentro de uma sala onde se encontram osQGBTs, ou num CCM prximo a carga a ser acionada. Essas soft-startersgeralmente tambm possuem comunicao serial, mas nem sempre possvel comunicar com uma rede ou computador, devido ao local onde seencontra a chave. As parametrizaes feitas no local via porta de comunicaoserial normalmente so feitas com um laptop, e nem sempre se tem um adisposio para tal. Para parametrizar a chave via IHM deve se ter o manualda chave com a descrio detalhada de cada parmetro, assim como emalguns casos, o parmetro de desbloqueio, ou, acesso aos parmetros que sedeseja modificar, em funo sempre da carga acionada.
CHAVES DE PARTIDA SOFT-STARTER
CHAVES DE PARTIDA SOFT-STARTER
CHAVES DE PARTIDA SOFT-STARTER
Aplicaes e Ligaes Feitas com a Soft Starter
A chave de partida soft starter tem a mesma lgica de alimentao de umachave de partida comum. preciso energizar a parte de fora da chave,onde esto os tiristores, e que o circuito que alimenta o motor; comotambm a parte do comando, onde se tem as entradas digitais paraelaborao da forma de como ser acionada a chave. Uma chave soft starter, como visto, aps partir um motor, dependendo do modelo, acionadoo rel de by-pass dos tiristores (modo economia de energia desativado) e acarga fica diretamente conectada a rede. Quando o by-pass feitoexternamente, atravs de um contator, a mesma chave pode, atravs de umalgica de comando, partir e parar mais de um motor.
CHAVES DE PARTIDA SOFT-STARTER
Soft Starter Partindo um nico motor
CHAVES DE PARTIDA SOFT-STARTER
Soft Starter Partindo Vrios Motores simultaneamente
Neste tipo de partida apotncia da chave deveser no mnimo igual asoma das potncias detodos os motores. Ascargas devem ter curvasde conjugado / rotao emomentos de inrciasemelhantes.
Note que K2 est em paralelocom a chave, portanto, K2 oby-pass que feito com umcontator em paralelo com achave.
CHAVES DE PARTIDA SOFT-STARTER
Starter Partindo Vrios Motores em Seqncia ou Cascata
Para este tipo de partida a potncia da soft starter deve ser no mnimo igual potncia nominal do maior dos motores. No havendo pausa entre aspartidas dos motores deve-se especificar a capacidade da soft -starter embase ao resultado da corrente eficaz. O ajuste de parmetros para diferentescapacidade dos motores e/ou cargas pode ser realizado atravs do softwarede comunicao da soft - starter. Permite-se a entrada de at trs diferentesjogos de parmetros. A partida seqenciada pode atender motores de ploscomutveis em suas diferentes rotaes.
CHAVES DE PARTIDA SOFT-STARTER
INVERSOR DE FREQNCIA
Os inversores de freqncia so usados sempre que h a necessidade de variar avelocidade de um motor, direta ou inversamente proporcional, em funo dosistema de funcionamento de uma mquina ou sistema.
Os conversores de freqncia so equipamentos eletrnicos que fornecem totalcontrole sobre a velocidade de motores eltricos de corrente alternada atravs daconverso das grandezas fixas de uma rede de alimentao convencional (tensoe freqncia), em grandezas variveis.
Apesar do princpio ser o mesmo, houveram grandes mudanas entre os primeirosconversores de freqncia e os atuais, devidas principalmente a evoluo doscomponentes eletrnicos com destaque aos tiristores e aos microprocessadoresdigitais.
INVERSOR DE FREQNCIA
INVERSOR DE FREQNCIA
O princpio de funcionamento de um inversor de freqncia, est no fato de que avelocidade sncrona de um motor funo da freqncia da rede de alimentao edo nmero de plos do motor.
Quando h a variao da freqncia da rede de alimentao, h tambm avariao da velocidade do mesmo, proporcional a variao da freqncia. Logo, oinversor de freqncia deve controlar a freqncia do sinal que alimenta o motor.
Aps a entrada de alimentao (CA) no inversor a tenso retificada para tensocontnua (CC). O sinal alternado conseguido para alimentar o motor feito atravsde uma tcnica chamada de PWM, ou modulao por largura de pulso, quereconstri o valor de tenso na sada do inversor, porm com uma freqnciadefinida pelo usurio que pode ser de 0Hz, a at (dependendo do modelo e dofabricante) em torno de 500Hz.
Princpio de Funcionamento
INVERSOR DE FREQNCIA
Princpio de Funcionamento do Inversor de Freqncia Simplificada
INVERSOR DE FREQNCIA
Diagrama de Blocos de um Inversor de Freqncia
INVERSOR DE FREQNCIA
Esquema do inversor IGBT
INVERSOR DE FREQNCIA
Blocodiagrama de um inversor de freqncia
Um inversor de freqncia formado basicamente por quatro blocos distintos:
-CPU;- IHM- Interfaces;- Etapa de potncia.
INVERSOR DE FREQNCIA
CPUA CPU (unidade central de processamento) de um inversor de freqncia pode serformada por um microprocessador ou por um microcontrolador (CLP). Isso dependeapenas do fabricante. De qualquer forma, nesse bloco que todas as informaes(parmetros e dados do sistema) esto armazenadas, visto que tambm umamemria est integrada a esse conjunto. A CPU no apenas armazena os dados eparmetros relativos ao equipamento, como tambm executa a funo mais vitalpara o funcionamento do inversor: gerao dos pulsos de disparo, atravs de umalgica de controle coerente, para os IGBTs.
IHMO segundo bloco a IHM (Interface Homem Mquina). atravs desse dispositivoque se pode visualizar (display) o que est ocorrendo no inversor, ou seja,supervisionar os estados e as variveis pertinentes ao acionamento do motor, econfigur-lo de acordo com a aplicao pelas teclas de acesso, incremental edecremental.
INVERSOR DE FREQNCIA
InterfacesA maioria dos inversores pode ser comandada atravs de dois tipos de sinais:Analgicos ou digitais. Normalmente, quando se quer controlar a velocidade derotao de um motor CA com inversor, utiliza-se tenso, ou corrente, analgica decomando proporcional a uma varivel, como presso, temperatura, vazo,velocidade referencial, etc. Essa tenso, ou corrente, situa-se entre 0 e 10 Vdc,no caso de tenso, e entre 0 a / ou 4 a 20 mA, no caso te corrente. A velocidadede rotao (rpm) ser proporcional ao seu valor, por exemplo, com umaparametrizao linear: 1 Vdc = 1000 RPM, 2Vdc = 2000 RPM.Para inverter o sentido de rotao basta inverter a polaridade do sinal analgico(de 0 a 10 Vdc sentido horrio, e 10 0 Vdc sentido anti-horrio). Alm dainterface analgica, o inversor possui entradas digitais, com sinais de tenso,normalmente em 24 Vdc ou 220 Vac. Atravs da parametrizao seleciona-se emuma lista, as possibilidades referentes funo de cada entrada digital, taiscomo, ligar, habilitar, reset de erro, inverso do sentido de rotao, desliga,parada de emergncia, entre outros.
INVERSOR DE FREQNCIA
Etapa de potnciaA etapa de potncia constituda por um circuito retificador de onda completa, quealimenta atravs de um circuito intermedirio chamado barramento DC ou linkDC. A entrada de alimentao no inversor em CA, provindo da rede dealimentao principal (60 ou 50Hz). Aps a retificao de CA para CC feito umafiltragem na forma de onda retificada, atravs de capacitores (as vezes comindutores tambm), para formar uma tenso CC mais linear, ou seja, diminuir oriplle. Essa tenso CC alimenta o link DC onde esto instalados os mdulo detransistores do tipo IGBT, onde a tenso DC , atravs do sistema PWM(Modulao da Largura de Pulsos) transformada novamente em CA, mas comvalores de freqncia ajustveis, conforme uma lgica de funcionamentodesenvolvido na parametrizao do inversor de freqncia, no qual ira alimentar omotor.
INVERSOR DE FREQNCIA
Etapa de Retificao
INVERSOR DE FREQNCIA
Etapa Retificao Completa
INVERSOR DE FREQNCIA
Etapa Ps Retificao ou FiltragemNessa etapa feita uma reduo do teor de tenso CA na onda de tenso CC, ouseja, diminuio do riplle.
INVERSOR DE FREQNCIA
Etapa de Inverso ou Converso de Tenso CC em Tenso CA
INVERSOR DE FREQNCIA
Etapa de Inverso ou Converso de Tenso CC em Tenso CA
INVERSOR DE FREQNCIA
Caractersticas dos Conversores de Freqncia PWM
INVERSOR DE FREQNCIA
Tipos de Inversor de Freqncia
Os inversores de freqncia so construdos basicamente de duas maneiras:
a) Com circuito intermedirio: h a etapa de retificao da onda dealimentao em CC, e aps h a reconstruo da forma de onda daalimentao novamente em CA, com valores de freqncia ajustveis. Hos que podem ser alimentados por uma rede mono ou bifsica, e sadatrifsica, como os que so alimentados por uma rede trifsica e sadatrifsica.
b) Sem circuito intermedirio: no h a etapa de retificao, h apenas areconstruo da forma de onda da alimentao novamente em CA, comvalores de freqncia ajustveis. Esse inversor j alimentado em CC, numvalor de tenso em torno de 400Vdc, que a tenso mdia no link DC damaioria dos inversores fabricados, por isso no h a necessidade deconverter CA CC CA, o que o torna mais leve e menos volumoso do queo inversor com circuito intermedirio, por no haver os diodos retificadoresnem o capacitor, que normalmente possui um considervel volume.
INVERSOR DE FREQNCIA
Tipos de Inversor de Freqncia
Dentre os dois tipos de inversores, o mais usual hoje so os inversores comcircuito intermedirio, pois a rede de alimentao distribuda em CA. Porm ouso do inversor sem circuito intermedirio esta cada vez mais se difundido, pois, osinversores por trabalharem em valores de freqncia diferentes (at 500Hz) dafreqncia fundamental (50 ou 60Hz), geram rudos (harmnicos) na rede dealimentao que prejudicam o funcionamento e diminui a vida til de outrosequipamentos que esto alimentados na mesma rede, o que atenuado com ouso do inversor sem circuito intermedirio, pois o mesmo alimentado por umafonte CC, que funciona como um filtro.
Os inversores com circuito intermedirio, como visto acima, podem seralimentados tanto por uma rede mono ou bifsica, entre 200 a 240 Vac, e sadatrifsica tambm com valores de tenso entre 200 a 240 Vac, como por uma redede alimentao trifsica, entre 200 a 500 Vac, e sada trifsica entre 200 a 460Vac.
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Aplicaes e Ligaes Feitas com o Inversor de Freqncia
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a) Via software dedicado: esse modo de parametrizao feito atravs daporta de comunicao serial (RS-232 OU RS-485) do inversor de freqnciaque conectado a uma porta de comunicao de um computador ou a umarede (switch). preciso, no entanto, possuir instalado no computador osoftware de programao fornecido pelo fabricante, e, que o software tenhaatualizado os drives referentes chave que se quer parametrizar, com a versode firmware referente ao programa instalado no inversor de freqncia. Essesdados vm impressos numa etiqueta colada no inversor, como tambm,etiquetado em cima do processador do inversor de freqncia. Com o softwarede parametrizao, tambm possvel, alm de parametrizar o inversor,supervisionar, em tempo real, estando o inversor on-line com o computador,seja diretamente ou atravs de uma rede, as variveis referentes aofuncionamento e comportamento do inversor como tambm do motor, taiscomo, valor de corrente do motor, valor de tenso aplicada ao motor,freqncia na sada do inversor, tenso no link DC, estado do inversor(habilitada - ready, em funcionamento run, ou em falha fault), entre outros.
Parametrizao do Inversor de Freqncia
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b) Via IHM ou HMI: a parametrizao via IHM o mtodo mais usual de separametrizar um inversor de freqncia. Normalmente essa parametrizao viaIHM se faz em campo, ou seja, no local onde est instalado o inversor, seja numCCM dentro de uma sala onde se encontram os QGBTs, ou num CCM prximoa carga a ser acionada. Os inversores de freqncia tambm possuem umaporta de comunicao, mas nem sempre possvel comunicar com uma redeou computador, devido ao local onde se encontra a chave. As parametrizaesfeitas no local via porta de comunicao normalmente so feitas com um laptop,e nem sempre se tem um a disposio para tal. Para parametrizar o inversor viaIHM deve se ter o manual do mesmo com a descrio detalhada de cadaparmetro, assim como em alguns casos, o parmetro de desbloqueio, ou,acesso aos parmetros que se deseja modificar, em funo sempre da cargaacionada.
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