Relatório Técnico Com Apresentação Prática Parcial da Disciplina de Práticas de Acionamentos Eletrônicos_ENSAIO_03

OBJETIVO

Interligar o inversor de frequência a um motor de indução  trifásico ,  conhecer e ajustar  os parâmetros de frenagem e observar seu comportamento .

MATERIAL e EQUIPAMENTOS UTILIZADOS

-Rede elétrica trifásica 127/220V.

-Inversor de frequência WEG CFW-07 em um painel elétrico didático da De              Lorenzo.

-Motor de Indução assíncrono trifásico Eberle

-Cabos de força e sinal para conexão

INTRODUÇÃO TEÓRICA

 Frenagem regenerativa

Se pegarmos uma máquina que está inicialmente funcionando como motor e esta passa a ser acionada pela carga a uma velocidade superior à do seu funcionamento, a força eletromotriz torna-se maior que a tensão de alimentação. Nesse caso, a corrente de armadura muda de sentido e a máquina passa a operar como gerador, podendo a energia resultante ser armazenada ou devolvida à rede.

Se o motor for parado ou tiver que reduzir sua velocidade, liga-se ao inversor um resistor com valor ôhmico previamente calculado e potência definida de tal forma que ele possa absorver a energia do movimento e convertê-la em calor que será dissipado no ambiente.

Os principais itens a serem considerados no dimensionamento do resistor de frenagem são:

-Valor ôhmico, potência e ciclo de trabalho (%ED)

-Motores elétricos controlados por inversores podem, em certos casos, funcionar como geradores devolvendo energia à rede elétrica.

[pic 1]

                                     FIg – Frenagem Regenerativa

A potência calculada para o resistor proporcionar a frenagem do motor, à rotação e carga nominais, deve ser igual à potência do motor. Mas, como a frenagem se processa em tempo curto (poucos segundos) a potência do resistor pode ser menor que a potência do motor, podendo o resistor sofrer uma sobrecarga, consentida, por um curto intervalo de tempo e, proporcionando a frenagem desejada.

 Podemos encontrar hoje no mercado fabricantes de inversores de frequência com sistema regenerativo, o qual utiliza a própria energia gerada na frenagem e a converte em corrente alternada na mesma frequência, tensão e fase da rede de alimentação, eliminando o risco de curto circuito durante o processo de regeneração do motor, esta energia é consumida imediatamente por outras cargas conectadas a rede de alimentação. Esta energia gerada possui um fator de potência próximo a 1 e com uma distorção harmônica menos que 5%, obedecendo a norma internacional IEEE 519.

Como exemplo podemos citar o conjunto linha  FR-HC2  da Mitsubishi, que pode ser interligado a inversores de vários fabricantes, composto por:

Reator de filtro, circuito de pré carga e filtro capacitivo, filtro de corrente em alta frequência e conversor alimentador.  

PROCEDIMENTOS

Posicionado sobre a bancada, o Inversor de frequência WEG CFW-07 em um painel elétrico didático  De Lorenzo, antes de conectar qualquer componente elétrico / eletrônico, verificamos se a alimentação geral estava desligada e o painel desconectado da rede elétrica.

Fizemos as conexões dos terminais do Motor de Indução  em ligação estrela (devido ao fato de que o inversor, que utilizamos nesta experiência, é alimentado com 380 VCA (tensão de linha monofásica) pela rede de alimentação do laboratório) e, em seguida, conectamos os bornes R, S e T do MIT aos respectivos bornes U, V e W do Painel Elétrico Didático da De Lorenzo, os jumpers respectivos  conectados ao GND , as chaves foram posicionadas para esquerda.

 

Os Parâmetros de fábrica foram carregados, após energizar o inversor, conforme os passos do manual, em seguida através do IHM colocamos  em modo de leitura de frequência, a chave ED1(DL1) foi  programada para habilitar o inversor, acionamos a tecla I/O ligando e desligando verificando assim seu funcionamento.

 O próximo passo foi alterar os valores de aceleração = 1s e desaceleração = 4s e carregamos a velocidade para 90Hz. Em posse do manual do inversor verificamos os seguintes parâmetros: frequência de início de frenagem CC, tempo de aplicação da frenagem, e valor de frenagem (percentual).

[pic 2]

Em seguida os parâmetros foram carregados com os valores máximos permitido:

 

-Valor de início: 15.0 Hz

-Valor tempo de frenagem:15.0s

-Valor percentual de frenagem:10%

O inversor foi manobrado,ouseja, ligamos, esperamos o motor atingir a velocidade máxima programada e desligamos, observamos o seguinte comportamento:

Ao acionar o inversor o motor girou avançando a velocidade até 90Hz, manteve-se constante quando desligamos o inversor registrou a diminuição da velocidade e o motor diminuindo seu giro, ao atingir em torno de 15Hz o motor é frenado.  

QUESTÕES

De alguns exemplos de aplicação de  sistemas de frenagem:

-Industria Naval (motores de propulsão principal)

-Industria de cana de açúcar (esteira transportadora, guincho hilo, moenda, etc)

-Indústria de petróleo (ventiladores, bombas)  

-Siderurgia e Metalurgia (mesas de rolos, bobinadores, transportadores, pontes rolantes, etc.)

PESQUISA

POSSÍVEIS APLICAÇÕES DA FRENAGEM

Movimentação de cargas - Pontes rolantes

O inversor de frequência permite a programação de rampas de aceleração e desaceleração suaves, fornecendo ainda torque elevado, eliminando os

choques mecânicos durante as partidas, trocas de velocidade (comparado com a comutação de resistência dos motores de anéis) e paradas suaves, uma vez que o freio mecânico não mais atraca para frenagem (a frenagem passa a ser elétrica). Desta forma reduz-se drasticamente as paradas para manutenção ou ajuste das sapatas do freio, quebra de acoplamento, mancais, redutores, bem como maior facilidade e precisão de posicionamento das cargas