Inversores de frequencia

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  • Publicado : 26 de maio de 2012
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Introdução
Atualmente, a necessidade de aumento de produção e diminuição de custos, se fez dentro deste cenário surgir à automação, com isto uma grande infinidade de equipamentos foram desenvolvidos para as mais diversas variedades de aplicações e setores industriais, um dos equipamentos mais utilizados nestes processos conjuntamente com o CLP é o Inversor de Frequência, um equipamentoversátil e dinâmico, com esse equipamento fica mais fácil (e mais barato) o acionamento em velocidade variável de motores elétricos, por exemplo. Com isto, sistemas que antes usavam motores CC, pela facilidade de controle, hoje podem usar motores CA de indução graças aos Inversores de Frequência, também chamados de Conversores de Frequência. Em paralelo ao avanço da eletrônica de potência, amicroeletrônica, por meio de microprocessadores e microcontroladores, tem auxiliado muito o acionamento de máquinas CA, permitindo a implementação de funções complexas num tempo de processamento cada vez mais curto. Isto tem permitido a implementação de sofisticados
Algoritmos de controle que possibilitam o acionamento de alto desempenho com o emprego de motores de indução de série.
A título de exemplo,podemos citar que motores de indução acionados por meio de Inversores de Frequência podem substituir, com vantagens, os sistemas de controle de fluxo com válvulas (bombas) ou dampers (ventiladores).
Vamos expor agora o princípio básico do inversor de frequência, bem como os tipos existentes e alguns exemplos no ramo industrial.

Princípios Básicos:
Para entender o funcionamento de umInversor de Frequência, é necessário, antes de tudo, saber a função de cada bloco que o constitui. Ele é ligado na rede elétrica, que pode ser monofásica ou trifásica, e em sua saída há uma carga que necessita de uma frequência diferente daquela da rede. Para tanto, o inversor tem como primeiro estágio, um circuito retificador, responsável por transformar a tensão alternada em contínua. Após isso,existe um segundo estágio capaz de realizar o inverso, ou seja, a transformação de uma tensão CC para uma tensão CA (conversor), e com a frequência desejada pela carga.
Na rede de entrada a frequência é fixa (60 Hz ou 50 Hz) e a tensão é transformada pelo retificador de entrada em contínua pulsada (retificação de onda completa).
O Capacitor (filtro) transforma-a em tensão contínua pura de valoraproximado de .
Esta tensão contínua é conectada ciclicamente aos terminais de saída pelos dispositivos semicondutores do inversor, transistores ou tiristores, que funcionam como chaves estáticas.
O controle desses dispositivos semicondutores é feito pelo circuito de comando, de modo a obter um sistema de tensão pulsada, cujas frequências fundamentais estão defasadas de 120°. A tensão éescolhida de mo do que a relação tensão/frequência seja constante, resultando em operação com fluxo constante e, por via de consequência, manutenção da máxima capacidade de sobrecarga momentânea do motor.
O avanço da Eletrônica de Potência permitiu o desenvolvimento de conversores de frequência com dispositivos de estado sólido, inicialmente com tiristores e atualmente estamos na fase dostransistores, mais especificamente IGBT, onde sua denominação é transistor bipolar de porta isolada. Os ciclo conversores antecederam de certa forma os atuais inversores, eles eram utilizados para converter 60Hz da rede em uma frequência mais baixa, era uma conversão CA-CA, já os inversores utilizam a conversão CA-CC e por fim em CA novamente. Os inversores podem ser classificados pela sua topologia, estapor sua vez é dividida em três partes, sendo a primeira para o tipo de retificação de entrada, a segunda para o tipo de controle do circuito intermediário e a terceira para a saída. Em uma segunda parte iremos comentar sobre estas topologias e suas siglas como CSI, PAM, PWM/VVC e etc.
Independente da topologia utilizada, temos agora uma tensão CC em nosso circuito intermediário e deveremos...
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