Inversor de Frequencia

Inversor de Frequencia

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O Inversor de Freqüência e suas aplicações

Prof. M.Sc. Tácio Luiz S. Barbeiro

1. Introdução2
2. Máquinas Elétricas8
3. Aspectos de Controle Escalar12
4. Conversores de Potência17
5. Controladores em Máquinas Elétricas24
6. MICROMASTER 420 – SIEMENS25

ÍNDICE 7. Bibliografia 28

1. INTRODUÇÃO

• Aumento da quantidade e qualidade do material produzido;

• Redução dos custos de fabricação;

• Aumento da Segurança do trabalho, permitindo o desenvolvimento de linhas de produção em áreas perigosas;

• Redução da ociosidade dos equipamentos.

• 1A FASE: No final do século XIX, uma máquina a vapor acionava um eixo longo com várias polias. Posteriormente, a máquina a vapor foi substituída por um motor elétrico. Um só motor movia todas as máquinas da planta;

• 2A FASE: Cada máquina tem seu próprio motor;

• 3A FASE: As máquinas passam a conter diversos motores elétricos.

• O sistema mecânico é visto pelo motor como um conjugado (torque) que deve ser aplicado ao eixo pelo acoplamento do motor;

• Para a operação em regime estacionário, a definição entre a relação do conjugado de carga e a velocidade do motor pode ser feita em termos dos quatro quadrantes do diagrama “Conjugado - Velocidade”.

• ATRITO: conjugado usado para acionar o sistema mecânico sem realizar trabalho mecânico adicional;

• VENTILAÇÃO: conjugado usado para agitar ou bombear o ar ao redor das partes móveis do mecanismo;

• ACELERAÇÃO: conjugado desenvolvido em condições transitórias e usado para sobrepujar a inércia mecânica;

• TRABALHO MECÂNICO: conjugado para realizar o trabalho desejado.

• Compressor alimentando um sistema de pressão constante; • Operação no 1° QUADRANTE.

• Operação no 1° QUADRANTE.

Aplicação Típica: Laminador de Tiras de Aço, Papel ou Plástico.

• À medida que o raio r aumenta, o conjugado TW aumenta e a velocidade angular ω deve diminuir;

• Para fazer um rolo satisfatório, a tensão na tira deve ser constante. Essa tensão é expressa pela força tangencial f.

ACIONAMENTO A CONJUGADO CONSTANTE Aplicação Típica: Elevadores e Guindastes de Içamento

• Necessitam, em geral, de operação nos QUATRO QUADRANTES.

2. MÁQUINAS ELÉTRICAS

• Motores C: Série, Excitação Independente e Imã permanente;

• Motores CA: Indução em gaiola, Síncrono senoidal de imã permanente;

• Motores Especiais: Bruschless C e Relutância.

• Custo • Eficiência, Robustez

• Perfil Torque X Velocidade

• Aceleração

• Densidade de Potência e Volume

• Outros: Capacidade Térmica, Restrição de Ambiente.

• Inexistência do comutador;

• Em máquinas com o rotor em gaiola ainda tem-se a vantagem da ausência dos anéis;

• Simplicidade e robustez mecânica;

• Menores custos;

• Maiores potencias limites;

• Maiores velocidades;

• Maior facilidade de proteção contra explosão;

• Menor relação Peso / Potência;

• Menor momento de inércia.

• Máquina de rotor bobinado; • Máquina de gaiola de esquilo.

MIT ⇒ Motor Assíncrono

Os Motores de Indução Trifásicos são máquinas assíncronas, isto é, o rotor gira a uma velocidade (freqüência) diferente da freqüência do campo girante do estator.

MIT – MOTOR ASSÍNCRONO Circuito Elétrico Equivalente

Escolha de Referenciais – Modelos Matemáticos Vetoriais

Índice 1 → Estator Índice 2 → Rotor

Equacionamento Matemático Define-se:

Velocidade de Escorregamento:

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