O uso de conversores de freqüência

ÍNDICE

1        INTRODUÇÃO        4

2        CONSTRUÇÃO E FUNCIONAMENTO        5

3        CONCLUSÃO        8

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        9

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1. INTRODUÇÃO

O objetivo da utilização de inversores de frequência é no acionamento de motores elétricos trifásicos, de forma a controlar a tensão e a frequência da eletricidade aplicada no motor, fazendo com que o mesmo varie sua velocidade de giro e potência consumida.

A frequência está, no âmbito físico, diretamente ligada às rotações por minuto (RPM) de um motor, ou seja, quanto maior a frequência, mais veloz a velocidade de rotação do motor. No nosso país, as concessionárias fornecem energia elétrica com uma frequência de 60Hz, fazendo com que a maioria dos motores encontrados aqui possuam rotação nominal de 3600 RPM por este motivo. Por isso o uso do inversor de frequência se torna uma alternativa muito válida para diminuir esta rotação ou obter uma rotação específica para algum uso. (SILVEIRA, 2016)

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1. CONSTRUÇÃO E FUNCIONAMENTO

Os inversores de frequência são dispositivos eletrônicos que realizam a conversão da tensão de corrente alternada senoidal em corrente contínua e convertem esta em tensão de corrente alternada, com amplitude e frequência variáveis, dependendo do que se faz necessário na saída. (SEGUNDO et al, 2015, p. 45)

Como explicado anteriormente, a frequência de rotação de um motor depende da frequência na qual este recebe da rede elétrica, fazendo com que quanto maior a frequência, maior a rotação e igualmente para o contrário. Desta forma o inversor atua realizando a conversão de um tensão CA de tal frequência para uma outra tensão CA pulsada - utilizando de transistores que chaveiam várias vezes a tensão CC (PWM) - de diferente frequência, a qual impõe uma mudança da velocidade nominal do motor. Este aparelho atua recebendo a tensão da rede de forma monofásica ou trifásica e enviando ao motor de forma trifásica, como visto na Figura 1 abaixo.

Figura 1: Exemplo de ligação do inversor de frequência à um motor.

[pic 1]

Fonte: CTISM, adaptado dos autores.

O inversor de frequência é composto por alguns blocos básicos, comuns a todas as marcas e modelos encontrados no mercado atualmente. Estes blocos são:

• Unidade Central de Processamento (CPU): este considerado o “cérebro” do inversor devido aos dados do sistema ficarem guardados no microprocessador e memória agregada deste componente. Ele também é responsável por gerar a lógica necessária para os pulsos dos transistores. (SILVA, 2009, p. 1).
• Interface Homem Máquina (IHM): é o bloco onde ocorre a visualização do que está ocorrendo durante o processo de inversão da tensão e onde todos os dados necessários são inseridos pelo operador.
• Interface eletrônica: bloco de comunicação com dispositivos alheios ao inversor, contendo, por exemplo, módulos de rede de comunicação, entrada de sinais analógicos e digitais, saídas programáveis, etc. (SILVA, 2009, p. 2).
• Etapa de potência: parte onde ocorre a inversão da frequência da tensão. Esta é composta por duas seções: a seção retificadora e a seção inversora, como visto na Figura 2 abaixo.

Figura 2: Etapa de potência de um inversor de frequência.

[pic 2]

Fonte: SILVA, 2009. Site: Clube da Eletrônica.

A seção retificadora é composta por seis diodos que retificam a tensão trifásica da rede elétrica para tensão CC com ripple, que ao passar pelo barramento CC, localizado entre as duas seções da etapa de potência, é filtrada. Já a seção inversora tem o trabalho de receber a tensão CC e converter em tensão CA, utilizando de transistores IGBT, os quais são controlados e obedecem à lógica fornecida pela CPU.