Como dimensionar inversor de frequência?

Você sabe como escolher um inversor de frequência ideal para cada aplicação? Sabe como dimensionar corretamente os inversores para cada tipo de motor? No artigo de hoje, o Mundo da Elétrica irá te ensinar tudo o que você precisa saber para dimensionar os inversores de frequência. Então vamos lá pessoal!

O inversor de frequência é um dispositivo eletrônico indispensável no controle de motores de indução trifásicos. Basicamente, ele é um dispositivo capaz de variar a velocidade de giro do motor. O inversor pode tanto diminuir quanto aumentar a velocidade, variando a frequência de acordo com o motor!

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Observe na imagem abaixo um esquema representando um inversor ligado a um motor.

Controle de velocidade com um inversor de frequência.

É normal encontrar os inversores de frequência em vários lugares, como em:

• Pontes rolantes
• Tanques Resfriadores
• Rotuladoras
• Esteiras de transporte
• Guindastes
• Compressores

Entretanto, além de controlar a velocidade do motor, o inversor de frequência é capaz de realizar outras funções, como:

• Aumentar a vida útil do sistema
• Proteger o motor
• Automatizar processos
• Reduzir o consumo de energia elétrica

Os inversores de frequência são equipamentos essenciais em praticamente todas as operações industriais, e por isso devem ser bem dimensionados para cada aplicação, pois quando são mal dimensionados eles sofrem muitos danos, que podem evoluir para a perda total do equipamento!

Ao escolher um inversor, primeiro é necessário identificar onde ele será usado e qual função ele exercerá, para que nenhum problema possa surgir durante as operações. Após definir onde e como o inversor será usado, é possível definir qual o melhor tipo para a aplicação. Existem basicamente dois modelos de inversores de frequência, os inversores escalares e os inversores vetoriais!

O inversor escalar é o tipo mais usado e serve pra diversas aplicações, sendo que o principal motivo é ele ter um grande destaque no meio industrial. Já o inversor vetorial é mais preciso que o escalar, e por isso é usado geralmente em situações mais complexas, como em casos em que é necessário:

• Rotação extremamente precisa
• Torque elevado para rotação baixa
• Nenhuma rotação

Como exemplos de aplicação dos inversores vetoriais, podemos citar os elevadores, guindastes e também as pontes rolantes.

A Schneider Electric é especialista em inversores e possui várias linhas de inversores vetoriais, sendo usados de acordo com a necessidade de cada aplicação! Na imagem abaixo, é possível ver alguns destes modelos.

Modelos de inversores vetoriais da Schneider Electric.

Ao falarmos da capacidade do inversor de frequência é essencial levar em consideração o motor que será usado, justamente para ter um inversor que funcionará de acordo com as especificações.

A corrente nominal do motor é um dos aspectos principais a ser considerado, visto que motores de mesma potência podem possuir correntes nominais diferentes. Isto ocorre pois a corrente nominal depende de outros fatores como por exemplo, o número de polos do motor.

Além disso, é importante saber qual é a carga final do sistema e consequentemente, estimar a sobrecorrente exigida na partida. Ao dimensionar corretamente o inversor e o motor para a aplicação, quando a corrente de partida ultrapassar um limite definido, o inversor vai atuar e interromper o circuito!

Na imagem abaixo, é possível ver que quando a instalação possui um inversor de frequência, a corrente de partida pode atingir até 1,5X o valor da corrente nominal.

Sobrecorrente de partida com inversor de frequência.

Já nesta outra imagem, é possível ver que quando o circuito não possui um inversor de frequência, a corrente de partida alcança 7X o valor da corrente nominal!

Sobrecorrente de partida sem inversor de frequência.

Um aspecto importante que deve ser considerado são as condições de trabalho onde o inversor ficará, pois elas devem estar dentro dos padrões de:

• Até 1.000 metros de altitude
• Até 40ºC
• Atmosfera não-agressiva, ou seja, atmosfera normal

Um detalhe que é um diferencial da Schneider nessa área, é que os seus drivers conseguem operar em até 50ºC, o que faz uma grande diferença em países tropicais, como o Brasil!

Os cabos de inversores de frequência são diferentes por serem blindados. Eles possuem duas formas de blindagem: os de reflexão que possuem blindagem contra interferências magnéticas, e os de absorção reduzida que têm como função principal, reduzir os ruídos eletromagnéticos presentes nas instalações elétricas. Os cabos de inversores de frequência contribuem para uma maior durabilidade das máquinas industriais!

Além disso, uma parte da potência produzida pelo motor é utilizada na alimentação do inversor, e por isso é muito importante que os cabos sejam bem dimensionados para que haja uma redução na potência consumida e uma otimização nos processos!

Em alguns casos, algumas funções extras são necessárias! Nos climatizadores por exemplo, o inversor disponibiliza o controle de swing e do dreno, além de acionar uma bomba e um ventilador. Os acessórios podem ser muito úteis em algumas situações! Nos inversores da Schneider é possível adicionar vários, como:

• Silenciadores
• Terminais gráficos avançados
• Placas de comunicação
• Montagens de kit conformidade

Uma grande ajuda que a Schneider disponibilizou é o seletor de produto EcoStruxure! Ele é uma ferramenta que irá ajudá-lo na configuração e na seleção dos principais componentes para controlar as suas aplicações de motores, inclusive os inversores!

Através dele é possível especificar as fases, a tensão de alimentação e a potência do motor, além de ser possível selecionar também a aplicação na qual o inversor será usado!

Só com essas informações você já será capaz de descobrir qual é o disjuntor, o contator e o inversor ideal para o seu sistema, além de poder adicionar acessórios em cada componente! Você também pode salvar as configurações sugeridas caso seja preciso consultá-las novamente!

Um dos inversores de frequência mais modernos que encontramos no mercado, são os inversores da linha Altivar Process da Schneider Electric! Eles maximizam a produtividade do processo industrial, oferecendo funções específicas para aplicações de gestão de fluídos e gases.

Além disso, os modelos ATV630 e ATV650 da linha Altivar Process utilizam o que há de mais moderno para integração com a indústria 4.0, possuindo compatibilidade com motores síncronos, assíncronos e especiais de 0,75 à 1200 kW.

A Schneider possui diversos inversores em sua loja, e para comprar e ganhar descontos é muito fácil! Antes de finalizar a compra, basta que você clique em vale compras e insira o nosso cupom de desconto “Mundo8”, após clicar em adicionar você garantirá um desconto de 8% no seu pedido!

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Sobre o autor

Eletricista desde 2006, Henrique Mattede também é autor, professor, técnico em eletrotécnica e engenheiro eletricista em formação. É educador renomado na área de eletricidade e um dos precursores do ensino de eletricidade na internet brasileira. Já produziu mais de 1000 videoaulas no canal Mundo da Elétrica no Youtube, cursos profissionalizantes e centenas de artigos técnicos. O conteúdo produzido por Henrique é referência em escolas, faculdades e universidades e já recebeu mais de 120 milhões de acessos na internet.

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