Inversores de frequência são dispositivos eletrônicos utilizados para controlar a velocidade de motores elétricos, variando a frequência da corrente elétrica fornecida ao motor. Eles são amplamente utilizados em aplicações industriais, tais como ventiladores, bombas, transportadores, máquinas de usinagem, entre outras, oferecendo uma série de benefícios, como economia de energia, aumento da vida útil do motor, redução de ruídos e vibrações, entre outros.
O princípio de funcionamento dos inversores de frequência é baseado em transformar a corrente elétrica alternada da rede elétrica (60 Hz no Brasil) em uma corrente elétrica de frequência variável, utilizando um circuito eletrônico de potência conhecido como conversor. Esse conversor é composto por um retificador, um filtro capacitivo e um inversor. O retificador converte a corrente elétrica alternada em corrente contínua, que é armazenada em um capacitor através do filtro capacitivo. Em seguida, o inversor converte a corrente contínua armazenada no capacitor em uma corrente alternada de frequência variável que é fornecida ao motor.
O inversor de frequência é controlado por um microprocessador que monitora as condições do motor e ajusta a frequência de saída de acordo com a demanda do processo. Por exemplo, se a carga aplicada ao motor é reduzida, o inversor diminui a frequência de saída, reduzindo a velocidade do motor e economizando energia elétrica. Além disso, o microprocessador também monitora a tensão, corrente e temperatura do motor, oferecendo proteção contra sobrecarga, curto-circuito e superaquecimento.
Os inversores de frequência podem ser controlados de diferentes maneiras, sendo as principais o controle analógico, o controle digital e o controle por rede. No controle analógico, a velocidade do motor é ajustada manualmente através de um potenciômetro. No controle digital, a velocidade do motor é ajustada através de um painel de controle digital, permitindo maior precisão e controle. Já no controle por rede, o inversor é conectado a um sistema de controle de processo que ajusta automaticamente a velocidade do motor de acordo com a demanda.
Inversores de frequência, também conhecidos como conversores de frequência ou inversores de variável, são dispositivos eletrônicos que convertem a frequência da energia elétrica de entrada para outra frequência de saída controlada, permitindo controlar a velocidade de motores elétricos, bombas, ventiladores e outras cargas.
O funcionamento básico de um inversor de frequência é controlar a frequência da tensão de saída, a fim de controlar a velocidade do motor. Isso é possível por meio de um processo chamado de modulação de largura de pulso (PWM, do inglês pulse width modulation). A tensão de entrada da rede elétrica é retificada e filtrada, transformando-se em uma tensão contínua. Essa tensão contínua é então convertida em uma tensão alternada de frequência e magnitude controladas, que é aplicada à carga, como um motor elétrico.
Os inversores de frequência modernos normalmente possuem circuitos de controle microprocessados que permitem o controle de parâmetros como frequência, corrente, tensão, torque, entre outros, proporcionando uma ampla gama de aplicações. Além disso, eles também possuem recursos avançados de proteção, como monitoramento de sobrecarga, falha de fase, curto-circuito, sobretensão e subtensão, que ajudam a proteger a carga e o equipamento.
Os inversores de frequência podem ser encontrados em diferentes tamanhos e capacidades, sendo utilizados em diversas aplicações industriais, comerciais e residenciais. Eles oferecem várias vantagens, como a redução do consumo de energia elétrica, maior controle sobre a carga, redução de ruído e vibração, além de aumentar a vida útil dos equipamentos.
Os inversores de frequência são compostos por um retificador, que converte a corrente alternada da rede elétrica em corrente contínua, e um inversor propriamente dito, que converte a corrente contínua em corrente alternada com frequência e amplitude controláveis. O inversor é controlado por um circuito eletrônico de controle que recebe informações do usuário, como a velocidade desejada, e ajusta a frequência de saída do inversor para controlar a velocidade do motor.
Os inversores de frequência modernos são equipados com recursos adicionais, como proteção contra sobrecarga, curto-circuito e sobreaquecimento, além de serem capazes de monitorar o desempenho do motor e ajustar automaticamente a frequência de saída para otimizar a eficiência energética.
Em resumo, o inversor de frequência é um dispositivo eletrônico que controla a velocidade de motores elétricos, variando a frequência da corrente elétrica fornecida ao motor. Eles oferecem uma série de benefícios, como economia de energia, aumento da vida útil do motor, redução de ruídos e vibrações, entre outros. O princípio de funcionamento dos inversores de frequência é baseado em transformar a corrente elétrica alternada da rede elétrica em uma corrente elétrica de frequência variável, utilizando um circuito eletrônico de potência conhecido como conversor, que é controlado por um microprocessador.
Rampas de aceleração
Para evitar acionamentos bruscos e preservar o equipamento, o inversor conta com um recurso chamado rampa de aceleração.
A rampa de aceleração de um inversor de frequência faz com que o motor atinja a velocidade configurada para sua operação em um tempo determinado.
Por exemplo: se a rampa for definida como 10 segundos para uma frequência de 200Hz, o motor de indução irá iniciar seu trabalho em 0Hz e chegará aos 200Hz desejados em 10 segundos.
Sem precisar atuar constantemente em sua velocidade máxima, os motores são menos forçados, o que ajuda a diminuir as despesas com manutenção e substituição de componentes, como correias e correntes.
Para evitar frenagens abruptas, se utiliza a função rampa de desaceleração.
Por que devo utilizar um Inversor de Frequência?
Em muitos projetos, o inversor de frequência é uma das formas mais viáveis para fazer o controle da velocidade de motores elétricos, tanto pelo seu baixo custo quanto pela sua eficiência.
Reduzir o Consumo de Energia e os Custos de Energia
Dependendo das características da aplicação, o inversor pode contribuir para uma maior redução do consumo energético, em comparação com redutores mecânicos.
Geralmente, as operações de partida direta que envolvem ventilação, compressão e bombeamento têm controle de vazão feito por dampers ou válvulas. A troca desses componentes por um inversor de frequência permitirá a economia de energia.
Esse resultado é obtido porque o dispositivo é capaz de ajustar a velocidade do motor em períodos definidos, ao contrário das válvulas, que fazem o controle de vazão com o motor em velocidade constante.
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