Inversores trifásicos
(1 351)Inversor é o nome por que é comummente conhecido um conversor de frequência. É utilizado para converter tensão contínua em tensão alternada com frequência ajustável e, muitas vezes, também de enchimento.
Normalmente, o inversor é alimentado por uma rede pública de CA, o que pode gerar confusão à luz da definição dada. Dentro da carcaça do inversor, a tensão de entrada é retificada por meio de díodos ou de um retificador síncrono. No passado, os inversores usavam tirístores controlados por circuitos digitais discretos. Os processadores de sinal já são utilizados em inversores modernos. Na etapa de saída são utilizados transístores MOS ou IGBT.
Vale a pena destacar que os conversores de frequência podem ser utilizados não só para regular a velocidade de rotação dos motores, mas também podem ser elementos de conversores de tensão. No entanto, de um modo geral, quando ouvimos falar de um “inversor” ou “conversor de frequência”, estamos perante um dispositivo utilizado para controlar o motor.
Como funcionam os inversores
A tensão da rede elétrica da UE é de 50 Hz. O conversor de frequência permite-lhe alterar a frequência da tensão de saída na faixa entre os 0 e os 50 Hz, o que lhe permite ajustar a velocidade de rotação do motor assíncrono desde a paragem até ao máximo. Os inversores mais avançados oferecem um intervalo de ajuste mais amplo, por exemplo entre 0 e 87 Hz, o que permite uma maior velocidade de rotação do que com a rede elétrica.
Tipos de inversores
A classificação básica dos inversores tem em conta o número de fases da tensão de entrada e de saída. Os mais simples têm 1 fase de potência e 1 fase de saída. São utilizados para regular a velocidade de rotação de motores monofásicos. Também há inversores monofásicos com saída trifásica. Permitem controlar o funcionamento de motores trifásicos com alimentação monofásica. Em aplicações industriais, é comum encontrar variadores de CA trifásicos com saída trifásica.
Além da classificação que tem em conta o número de fases de tensão, os inversores também se dividem, em função da fonte de alimentação, em inversores de tensão (alimentados por uma fonte de tensão; têm um condensador com uma grande capacidade na entrada) e inversores de corrente (alimentados por uma fonte de corrente; têm um bucim/prensa-cabos na entrada).
Para que fins se utilizam inversores
Graças ao inversor, é possível controlar o funcionamento do motor elétrico de CA. O par e a velocidade de rotação ajustáveis permitem uma aceleração ou uma travagem suaves do motor, ajustando a sua velocidade de rotação e par aos requisitos do acionamento. Devido a estas características, o inversor tem muitas possibilidades de aplicação. É comummente utilizado para regular a eficiência de bombas e compressores, a velocidade de rotação de ventiladores, máquinas de lavar, centrifugadoras e misturadores. Também pode ser encontrado em maquinaria agrícola, acionamentos de portões (para fecho e abertura suaves), correias transportadoras, etc.
Divisão segundo o método de controlo
Um inversor escalar tem uma característica linear U/f = const. ou uma quadratura U/f2 = const. Os inversores escalares são utilizados em sistemas de acionamento de par variável. Funcionam pelo fornecimento de uma quantidade mínima de energia ao motor para que a frequência de saída não caia abaixo do valor estabelecido.
Os inversores vetoriais (DTC) funcionam bem em variadores que requeiram um par constante a velocidade variável. Para fins de regulação, utilizam a frequência e o enchimento das formas de onda de saída.
Seleção do inversor para a aplicação
Aquando da escolha de um inversor para a aplicação, deve prestar atenção não só aos parâmetros elétricos, mas também à funcionalidade pretendida da interface de utilizador e ao método de controlo do motor.
Primeiro, deve definir como é alimentado o inversor e a potência do motor. O inversor deve ter uma potência igual ou superior à potência do motor. Se um conversor de frequência controlar vários motores, deve somar a potência nominal de todos os motores e adicionar-lhes uma margem de segurança de aproximadamente 15 a 20%.
Depois defina como vai ser verificado o motor. Em muitas aplicações, o controlo por meio de um algoritmo integrado no inversor é suficiente. Por exemplo, se o inversor controlar um motor de bomba volumétrica fixo ou variável, é provável que o arranque suave automático e o controlo de velocidade do potenciómetro sejam suficientes. Não obstante, se a bomba for controlada pelo painel HMI, PLC ou computador, deve certificar-se de que o inversor tem a interface digital apropriada.
Alguns inversores de alta tecnologia também têm saídas de estado para alcançar a velocidade-objetivo, falha do motor ou de energia, etc. Muitos também têm um ecrã para configurar ajustes e parâmetros operacionais.
Outro critério importante é o método de montagem do inversor no painel de controlo ou no lugar da aplicação de destino. A maioria dos inversores mais populares foram concebidos para serem montados numa calha DIN, mas este não é necessariamente o caso.
O progresso tecnológico fez com que fosse possível reduzir o preço dos inversores e, em simultâneo, aumentar a potência de saída e a funcionalidade. O preço do inversor depende em grande medida do fabricante, da potência de carga, do número de fases, da qualidade dos componentes, do tipo de interface de utilizador, da proteção incorporada, etc.
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