Entre tantos equipamentos que otimizam a produção industrial, o inversor de frequência é um dos que mais se destaca. Neste texto falaremos mais sobre o inversor de frequência, explicando o que é, como funciona e qual a importância para sua produção.
Além disso, falaremos sobre as vantagens e alguns pontos que precisam ser observados antes de escolher o melhor inversor de frequência para sua empresa.
Inversor de frequência: conceito e funcionamento
Um inversor de frequência é um dispositivo usado para controlar a velocidade de motores elétricos através do ajuste de frequência da alimentação fornecida, permitindo, assim, uma operação variável e eficiente. O aparelho converte a corrente contínua em corrente alternada variável, regulando a velocidade do motor conforme as necessidades do sistema.
O inversor de frequência funciona convertendo o sinal para corrente alternada com largura modulada, possibilitando ajuste na frequência e tensão. Como a velocidade do motor é diretamente proporcional à frequência, a variação de um segue o outro.
Desempenhando sua função, o inversor de frequência serve para:
- controlar a velocidade dos motores;
- economizar energia;
- controlar o torque em diferentes operações;
- modificar a direção de rotação do motor;
- proteger motores contra sobrecargas, curtos-circuitos e falhas;
- comunicar com sistemas de controle e automação;
- fornecer diagnósticos;
- aumentar a eficiência operacional de máquinas e sistemas.
Principais tipos de inversores usados na indústria
Apesar de termos diversos modelos de inversores de frequência no mercado, a grande maioria se divide em dois grandes grupos. Conheça-os a seguir:
Inversor de Frequência de controle escalar
Uma alternativa mais simplificada e econômica, própria para situações que demandam controle básico de velocidade, com equações de regime permanente. Ele mantém a proporção entre tensão e frequência invariável, assegurando um controle eficaz em operações menos complexas.
Inversor de Frequência de controle vetorial
Proporciona um controle do motor elétrico mais avançado e exato, utilizando algoritmos complexos, que permitem adaptar a relação entre tensão e frequência para maximizar o torque e a velocidade. É extremamente vantajoso para cenários que requerem alta precisão e resposta dinâmica, como elevadores, guinchos e máquinas industriais.
Como você pode ver, o inversor de controle vetorial é mais avançado, permitindo um trabalho variado e complexo. Esse é o equipamento indicado para uma aplicação mais precisa.
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Aplicações do inversor de frequência
O inversor de frequência é aplicado em diversos setores e equipamentos, podendo ser implementado quando é preciso alterar a velocidade de rotação de um motor trifásico. Veja a seguir alguns exemplos:
Setores da Indústria
Os inversores de frequência são utilizados em uma ampla gama de setores da indústria, sendo alguns deles:
- Indústria de manufatura
- Setor de energia
- Construção civil
- Sistemas de transporte
- Setor alimentício
- Indústria automobilística
- Setor de água e saneamento
- Indústria química e petroquímica
- Indústria farmacêutica
Onde utilizar os inversores?
De diversos equipamentos em que os inversores de frequência são empregados, três se destacam. São eles:
- Motores Elétricos: controla a velocidade e torque do motor ao transformar a corrente contínua em alternada ajustável. Deste modo, o inversor permite a atuação em diversas operações, conforme a demanda.
- Guinchos: aqui é feito o controle da velocidade de enrolamento e desenrolamento do cabo, manipulando precisamente a subida e descida da carga.
- Elevadores: também controla a velocidade e o movimento, permitindo que ele inicie e pare suavemente, evitando trancos e desgastes excessivos. Assim, é possível um nível de conforto e segurança para os passageiros.
Como os inversores controlam os motores trifásicos
Motores trifásicos são dispositivos que convertem energia elétrica em movimento mecânico, possuindo velocidade constante. Eles possuem três enrolamentos elétricos separados, alimentados por correntes alternadas em polos defasados em 120 graus, gerando um campo magnético rotativo que impulsiona o eixo do motor.
Os inversores de frequência controlam os motores trifásicos ajustando a tensão – que mantém o torque ajustado – e a frequência da corrente elétrica, que possibilita variar a velocidade, algo que não é possível nestes equipamentos naturalmente. Assim, esses motores podem se adaptar para diferentes operações, garantindo eficiência e precisão.
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Vantagens de usar um inversor de frequência no processo industrial
Na maioria das operações industriais, os inversores de frequência são a melhor forma de controlar a velocidade de motores elétricos, permitindo que eles desempenhem diversas funções. Apostando em um, você ganha em vários aspectos, principalmente:
Redução do consumo de energia
Com o ajuste de velocidade do motor de acordo com a carga, os inversores de frequência reduzem o consumo de energia, pois em vez de operar constantemente em sua capacidade máxima, o equipamento funciona de forma mais eficiente em cargas parciais, evitando desperdício de energia. Isso resulta em redução no uso de eletricidade e de custos operacionais, contribuindo para práticas sustentáveis e econômicas nas indústrias e aplicações.
Controle dos processos
Os inversores de frequência, através de suas portas de entrada, possibilitam que as operações automáticas possam ser programadas seguindo medições externas de variáveis como pressão, temperatura, etc. Assim, há um controle maior de processos e um sistema industrial mais produtivo.
Aumento da vida útil dos equipamentos
Controlando suavemente a partida e a parada dos motores, os inversores de frequência evitam picos de corrente e desgastes excessivos. Desta maneira, reduzir o estresse mecânico ocasiona um aumento na vida útil dos equipamentos.
Isto é feito com rampas de aceleração e desaceleração, que oferecem proteção contra oscilações de energia. Assim, resulta em menos manutenções, menor risco de falhas prematuras e prolongamento geral da vida útil dos equipamentos industriais.
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Quais os principais cuidados na instalação do inversor de frequência?
A instalação de um inversor de frequência deve ser feita seguindo etapas cuidadosas, que garantem uma operação segura e eficaz. Confira:
- certifique-se de seguir as orientações do manual do fabricante, respeitando as especificações elétricas da fonte e do motor;
- monte o inversor em uma superfície plana, bem ventilada, evitando ambientes úmidos ou sujeitos a vibrações excessivas;
- conecte os cabos de alimentação e saída de forma adequada, evitando cruzamentos e interferências;
- verifique o aterramento e utilize dispositivos de proteção, como fusíveis e disjuntores;
- garanta conexões seguras e corretas, evitando curtos-circuitos;
- configure os parâmetros de operação, como frequência e aceleração, conforme a aplicação;
- por fim, realize testes preliminares de funcionalidade com cuidado e supervisione as primeiras operações para detecção de problemas, antes de colocar o sistema em operação plena.
Como escolher o inversor de frequência ideal para seu processo industrial?
Como as demandas são diferentes, cada inversor de frequência pode ser mais indicado em cenários diversos, sendo fundamental analisar alguns aspectos para escolher o melhor para você.
Confira agora quatro critérios que separamos para definir o ideal para seu negócio:
Necessidades da empresa
Primeiramente, é preciso compreender as demandas de sua empresa, pois não há necessidade de adquirir um inversor de frequência que possua capacidade maior do que a necessária. Assim, você já economiza no momento da compra.
Características técnicas do equipamento
É preciso avaliar se as características técnicas do inversor são as esperadas, se dão conta do trabalho que você precisa. Para isso, você precisará conhecer as especificações e usos dos modelos que for analisar.
Energy efficiency
Vale observar os inversores de frequência com alta eficiência energética, que possuem um uso otimizado para realizar suas tarefas. Neste ponto, estamos falando em produtividade, redução de custos e também de sustentabilidade.
Cost-Efficiency
Por fim, após passar por todos os critérios anteriores e restar a dúvida de qual escolher, avalie o custo-benefício dos modelos. Faça uma análise de qual trará um lucro maior em cima do investimento feito, contando com sua capacidade produtiva e vida útil.
Inversores de frequência da Altus: conheça nossos modelos
The Altus possui uma oferta completa de inversores de frequência preparados para atender às demandas da sua aplicação. A Série Optidrive conta com três linhas diferentes de produtos, cada uma com características e especificações técnicas únicas para atender seu negócio. Conheça:
Optidrive E3
Indicado para máquinas e pequenos processos, contando com grau de proteção IP66/Nema 4X, produtos robustos, construídos com plásticos de policarbonato resistentes. Com um gabinete ABS selado e um dissipador de calor resistente à corrosão, é ideal para aplicações de lavagem a alta pressão, como em frigoríficos e processos das indústrias química, alimentícia e farmacêutica.
Tensão: monofásico 220V e trifásico 220 e 380V
Power: até 22kW
Communication: MODBUS e CANopen (RJ45)
Filtro: EMC
Nível de proteção: IP20 e IP66
Optidrive ECO
Traz soluções altamente qualificadas para otimizar o desempenho de ventiladores e bombas usados em aplicações de HVAC, permitindo que os instrumentos operem com a máxima eficiência em todas as condições. Possui recursos ideais para facilitar a instalação em sistemas prediais.
Tensão: Trifásico 220 e 380V
Power: 0,75kW a 250kW
Communication: Modbus e BACnet
Filtro: EMC
Optidrive P2
Feitos para sistemas complexos, combinando perfeitamente alto desempenho e facilidade de uso. Todas as unidades Optidrive P2 fornecem 150% de sobrecarga por até 60 segundos, garantindo que cada inversor seja adequado para aplicações pesadas.
Tensão: Trifásico 220 e 380V
Power: 0,75kW a 250kW
Communication: Modbus e CANopen
Filtro: EMC
A Altus oferece diversos modelos de inversores de frequência para você, com a qualidade de quem é referência no mercado nacional e internacional. Com toda certeza, existe um modelo ideal para sua empresa.
Quer saber mais sobre o inversor de frequência ou os modelos da Altus? Entre em contato conosco e conheça nossas soluções em automação!
