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Teoria 17
17.1 Introdução:

Filosofia de Controle Escalar

Os conversores de freqüência, também conhecidos como inversores de freqüência, são dispositivos eletrônicos que convertem a tensão da rede alternada senoidal, que pode ser monofásica ou trifásica, em tensão contínua de amplitude e freqüência constantes e por fim convertem esta última, em uma tensão C.A. trifásica de amplitude efreqüência variáveis. A denominação “Inversor” ou “Conversor” é bastante controversa, sendo que alguns fabricantes utilizam em suas literaturas técnicas, o termo Inversor enquanto que outros fabricantes usam o termo Conversor. Os conversores de Freqüência têm uma vasta aplicação na indústria, em máquinas e processos em geral. Com a capacidade inerente de variar a velocidade de motores de indução C.A.trifásicos, permitem aos projetistas, desenvolver máquinas que sem os mesmos, seriam praticamente impossíveis de serem fabricadas. Os conversores de Freqüência de última geração, não somente variam como regulam a velocidade do eixo de motores de indução C.A. trifásicos, e também, realizam o controle de outros parâmetros inerentes a esse motor, sendo que um deles é o controle de torque. Através dafuncionalidade que os microcontroladores trouxeram, os conversores de freqüência hoje, são dotados de poderosas CPUs ou placas de controle microcontroladas, que possibilitam uma infindável variedade de métodos de controle, expandindo e flexibilizando o uso dos mesmos. Cada fabricante consegue implementar sua própria estratégia de controle, de modo a obter domínio total sobre o comportamento do eixodo motor, permitindo que em muitas aplicações motores de indução C.A. trifásicos substituam inclusive Servo Motores. Os benefícios são diversos, como redução no custo de desenvolvimento, custo dos sistemas de acionamento, custo de manutenção. Muitos conversores são dotados de opcionais que permitem implementar técnicas de controle de movimento, manipulação de vários eixos de acionamento,Posicionamento e Sincronismo de Velocidade ou Sincronismo de Posição. 17.2 O Controle Escalar:

Baseada na performance dos acionamentos de corrente contínua, a tecnologia de conversores de corrente alternada evoluiu proporcionando características de controle de velocidade e de torque aos motores assíncronos trifásicos, usufruindo os benefícios de baixo custo de aquisição e de manutenção desses motores.Além disso, os motores assíncronos (motores de indução C.A. trifásicos) possuem vantagens de tamanho em relação aos motores de corrente contínua (tanto no seu diâmetro quanto no seu comprimento) que, por conseqüência, proporciona uma vantagem em relação a diminuição de seu peso total, além de ter um grau de proteção maior (que garante uma maior proteção ao motor) e menor custo de manutenção. Oprimeiro passo dessa evolução foram os Conversores de Freqüência com Controle Escalar (ou V/f) e chaveamento do tipo PWM (Pulse Width Modulation Modulação por Largura de Pulso) (ver Teoria 15.4).
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Diagrama de blocos do Conversor de Freqüência Escalar com chaveamento PWM. Durante algum tempo coexistiram no mercado os dois tipos de conversores de freqüência disponíveis: o escalar e o vetorial. Atualmente existe no mercado apenas o tipo de conversor de freqüência vetorial. No entanto tais conversores vetoriais têm a capacidade de funcionar também no modo escalar. Adiferença entre conversores de freqüência escalar e vetorial está basicamente na curva que relaciona Torque e Rotação, o que implica em mudanças de software e do ponto de vista do hardware o diagrama dos dois tipos de conversor é o mesmo. A tecnologia do modo de controle de velocidade do conversor de freqüência escalar, por ser um controle em função das variáveis Tensão [V] e Freqüência [f] da...
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