Qual é a razão para o uso de inversores em vez de transformadores de circuito aberto em aplicações de acionamento por frequência variável

Em aplicações de inversores de frequência (VFD), a preferência por usar um inversor em vez de um transformador de circuito aberto (também conhecido como transformador linear) é justificada por várias razões. Aqui estão as principais razões:

1. Frequência de Saída Ajustável

Inversor: Um inversor pode gerar energia AC com uma frequência variável, que é a função central de um VFD. Ao ajustar a frequência de saída, a velocidade e o torque do motor podem ser controlados com precisão.

Transformador de Circuito Aberto: Um transformador de circuito aberto pode fornecer apenas uma saída de frequência fixa, geralmente correspondendo à frequência da rede (50Hz ou 60Hz), e não pode ajustar a frequência.

2. Maior Eficiência

Inversor: Os inversores operam com dispositivos de comutação eficientes (como IGBTs) e podem alcançar alta eficiência, muitas vezes superando 95%.

Transformador de Circuito Aberto: Os transformadores de circuito aberto experimentam perdas de ferro e cobre, especialmente em carga leve ou sem carga, resultando em menor eficiência.

3. Corrente de Inrush Menor

Inversor: Os inversores podem controlar a corrente de inrush durante a inicialização do motor, evitando picos de corrente elevados. Isso ajuda a prolongar a vida útil do motor e reduzir o impacto na rede elétrica.

Transformador de Circuito Aberto: Os transformadores de circuito aberto não podem controlar a corrente de inrush, levando a correntes de partida significativas que podem causar quedas de tensão na rede e interferir em outros equipamentos.

4. Resposta Dinâmica Rápida

Inversor: Os inversores têm capacidades de resposta dinâmica rápida, permitindo que eles ajustem rapidamente a saída para se adaptar às mudanças de carga. Isso é crucial para aplicações que exigem resposta rápida.

Transformador de Circuito Aberto: Os transformadores de circuito aberto têm respostas dinâmicas mais lentas e não podem se adaptar rapidamente às mudanças de carga.

5. Funções de Proteção Abundantes

Inversor: Os inversores geralmente vêm equipados com múltiplas funções de proteção, como proteção contra sobrecarga, proteção contra curto-circuito e proteção contra superaquecimento, garantindo a operação segura do sistema.

Transformador de Circuito Aberto: Os transformadores de circuito aberto têm funções de proteção limitadas e frequentemente requerem dispositivos de proteção externos.

6. Supressão de Harmônicos

Inversor: Os inversores modernos geralmente incluem filtros harmônicos que suprimem efetivamente os harmônicos, reduzindo a poluição da rede.

Transformador de Circuito Aberto: Os transformadores de circuito aberto não podem suprimir efetivamente os harmônicos, potencialmente degradando a qualidade da rede.

7. Flexibilidade e Programabilidade

Inversor: Os inversores oferecem alta flexibilidade e programabilidade, permitindo a implementação de funções complexas através de configurações de parâmetros e programação, como controle de múltiplas velocidades e regulação PID.

Transformador de Circuito Aberto: Os transformadores de circuito aberto têm funcionalidade limitada e não podem alcançar controle e regulação complexos.

8. Tamanho e Peso

Inversor: Os inversores são tipicamente menores em tamanho e mais leves, facilitando a instalação e manutenção.

Transformador de Circuito Aberto: Os transformadores de circuito aberto são maiores em tamanho e mais pesados, tornando a instalação e manuseio mais difíceis.

9. Custo-Efetividade

Inversor: Embora o investimento inicial possa ser maior, a alta eficiência e economia de energia dos inversores podem levar a economias significativas a longo prazo, proporcionando boa custo-efetividade.

Transformador de Circuito Aberto: Os transformadores de circuito aberto têm um custo inicial menor, mas sua menor eficiência e custos de manutenção mais altos resultam em custos operacionais mais altos a longo prazo.

Resumo

Em aplicações de VFD, os inversores oferecem numerosas vantagens sobre os transformadores de circuito aberto, incluindo frequência de saída ajustável, alta eficiência, baixa corrente de inrush, resposta dinâmica rápida, funções de proteção abundantes, supressão de harmônicos, flexibilidade e programabilidade, menor tamanho e peso, e boa custo-efetividade. Essas vantagens tornam os inversores a escolha preferida para aplicações de VFD.