Perguntas sobre VFD – Folheto Compreensivo para Engenheiros
1). O que é um VFD e o que ele faz em um sistema elétrico?
Um controlador de motor conhecido como variador de frequência (VFD), frequentemente chamado de inversor de frequência ajustável (AFD), inversor de velocidade ajustável (ASD) ou inversor AC, controla a frequência e a tensão da fonte de energia do motor elétrico. O VFD também pode controlar a aceleração e desaceleração do motor durante a partida e parada, respectivamente.
Os VFDs são frequentemente instalados em sistemas elétricos conectando a fonte de energia e o motor. A energia CA de entrada é convertida pelo VFD em energia CC, que é então convertida de volta em energia CA na frequência e tensão desejadas. O motor, então, gira na velocidade desejada, alimentado pela energia CA modificada pelo VFD.
Uma ampla variedade de sistemas elétricos pode se beneficiar da flexibilidade e robustez dos VFDs, operando de forma mais eficiente e confiável.
2). Descreva o princípio de funcionamento fundamental de um VFD
Um variador de frequência (VFD) é um tipo de controlador de motor que controla a frequência e a tensão fornecidas a um motor elétrico. A operação do inversor de frequência variável é determinada principalmente por suas velocidades variáveis e pelas características de partida suave ou parada suave.
3). Quais são os principais elementos de um circuito VFD e o que eles fazem?
Os principais componentes de um circuito VFD são:
Retificador: Dispositivo que converte a tensão de entrada CA em tensão CC.
Barramento DC: Um banco de capacitores que armazena a tensão de corrente contínua do retificador.
Inversor: Dispositivo que converte a tensão CC em tensão de corrente alternada.
Controlador PWM: Este dispositivo regula a frequência e o ciclo de trabalho da tensão de saída.
Filtro: Remove ruídos de alta frequência da tensão de saída.
4). Nas aplicações de controle de motores, quais são os benefícios de usar VFDs?
Os VFDs oferecem inúmeros benefícios nas aplicações de controle de motores, tais como:
Eficiência energética
Melhoria no gerenciamento de processos
Diminuição do desgaste do motor
Vida útil do motor prolongada
Redução de vibração e ruído
Melhoria na segurança
Os VFDs são um instrumento versátil e poderoso que pode ser usado para melhorar o desempenho, a eficiência e a confiabilidade de uma ampla variedade de sistemas elétricos.
5). Explique a distinção entre o controle vetorial e o V/f (Volts por Hertz) para VFDs.
| Controle Vetorial VFD | Controle V/f VFD |
| O controle vetorial VFD é um método de controle de motor ainda mais avançado do que o controle V/f. Ele utiliza as entradas do motor para controlar com mais precisão a velocidade e o torque. O controle vetorial é frequentemente usado em aplicações de alto desempenho e alta precisão, como ferramentas de máquina, robótica e processamento de alimentos e bebidas. | O controle V/f VFD é um método de controle de motor menos complexo e menos caro. Ele mantém uma relação constante de tensão para frequência, o que mantém o fluxo magnético no motor elétrico constante. O controle V/f é frequentemente usado em aplicações de baixo desempenho, como ventiladores e bombas. |
6). Quais variáveis devem ser consideradas ao escolher um VFD para uma aplicação específica?
As seguintes critérios devem ser considerados ao escolher um VFD para uma aplicação específica:
O tipo de motor controlado deve ser compatível com o VFD.
Potência nominal do motor: A potência nominal do VFD deve ser igual ou maior que a potência nominal do motor.
Faixa de velocidade: O VFD deve ser capaz de fornecer ao motor a faixa de velocidade adequada.
Requisitos de torque: O VFD deve ser capaz de fornecer ao motor o torque necessário.
Ciclo de trabalho: O VFD deve ser capaz de gerenciar o ciclo de trabalho do motor.
Condições ambientais: O VFD deve ser capaz de funcionar nas condições ambientais em que será instalado.
7). Como um variador de frequência (VFD) pode ajudar na economia de energia e proteção do motor?
Os VFDs contribuem para a economia de energia e proteção do motor através de:
Ajuste da velocidade do motor às necessidades da carga: Isso pode reduzir até 70% do consumo de energia, especialmente em aplicações onde a carga varia frequentemente, como ventiladores e bombas.
Corrente de partida reduzida: Os VFDs podem reduzir a corrente de partida em até 80%, o que pode prolongar a vida útil do motor e reduzir o desgaste do sistema elétrico.
Proteção contra sobrecarga, picos de tensão e outros problemas elétricos: Isso pode evitar que o motor queime, economizando tempo e dinheiro em reparos e substituições.
8). O que significa deratear um motor, e por que é essencial quando se usa um VFD?
Deratear um motor é o processo de reduzir a potência nominal de saída de um motor elétrico. Quando se usa um VFD, é crucial deratear o motor, pois o VFD pode fazer com que o motor opere em temperaturas mais altas do que quando era alimentado diretamente da rede.
Vários fatores podem influenciar a quantidade de derate necessário, como:
Tipos de motor
Tipo de VFD
Temperatura externa
Ciclo de trabalho do motor
Alguns dos motivos pelos quais o derate de motor é essencial quando se usa um VFD incluem:
Para evitar o superaquecimento do motor
Para prolongar a vida útil do motor
Para aumentar a confiabilidade do motor
Para diminuir a probabilidade de falha do motor
9). Descreva as dificuldades mais comuns (ou) problemas que podem surgir com VFDs e como resolvê-los.
Os seguintes são exemplos de problemas ou preocupações comuns que podem surgir com VFDs:
Superaquecimento: Se um VFD não for adequadamente ventilado ou for operado em uma carga excessiva, pode superaquecer.
Falhas de terra: Falhas de terra podem ocorrer se o VFD não for corretamente aterrado ou se houver um problema com a fiação.
Ruído e vibração: Se um VFD não for adequadamente posicionado ou se houver um problema com o motor ou com o próprio VFD, ele pode produzir ruído e vibração.
Trip: Se o VFD detectar uma falha de terra, sobrecarga ou outro problema semelhante, ele irá trip.
