O rotor de qualquer motor elétrico é acionado por forças causadas por um campo eletromagnético rotativo dentro do enrolamento do estator. Sua velocidade geralmente é determinada pela frequência industrial da rede elétrica.
Seu valor padrão de 50 hertz implica cinquenta períodos de oscilação em um segundo. Em um minuto, seu número aumenta 60 vezes e equivale a 50x60=3.000 rotações. O rotor gira o mesmo número de vezes sob a influência de um campo eletromagnético aplicado.
Se você alterar o valor da frequência da rede aplicada ao estator, poderá ajustar a velocidade de rotação do rotor e do inversor conectado a ele. Este princípio é a base para o controle de motores elétricos.
Tipos de conversores de frequência
Por design, os conversores de frequência são:
1. tipo de indução;
2. eletrônico.
Os motores elétricos assíncronos, fabricados e colocados em modo gerador, são representantes do primeiro tipo. Eles têm baixa eficiência operacional e são caracterizados por baixa eficiência. Portanto, eles não encontraram ampla aplicação na produção e raramente são usados.
O método de conversão eletrônica de frequência permite regular suavemente a velocidade de máquinas assíncronas e síncronas. Neste caso, um dos dois princípios de controle pode ser implementado:
1. de acordo com uma característica predeterminada da dependência da velocidade de rotação em relação à frequência (V/f);
2. Método de controle vetorial.
O primeiro método é o mais simples e menos avançado, e o segundo é usado para controlar com precisão as velocidades de rotação de equipamentos industriais críticos.
Recursos de controle vetorial de conversão de frequência
A diferença entre este método é a interação, a influência do dispositivo de controle do conversor no “vetor espacial” do fluxo magnético, girando com a frequência do campo do rotor.
Algoritmos para operação de conversores baseados neste princípio são criados de duas maneiras:
1. controle sem toque;
2. controle de fluxo.
O primeiro método baseia-se na atribuição de uma certa dependência da alternância da sequência do inversor a algoritmos pré-preparados. Neste caso, a amplitude e a frequência da tensão na saída do conversor são reguladas pelo escorregamento e pela corrente de carga, mas sem utilizar feedback da velocidade de rotação do rotor.
Este método é utilizado ao controlar vários motores elétricos conectados em paralelo a um conversor de frequência. O controle de fluxo envolve o monitoramento das correntes de operação dentro do motor, decompondo-as em componentes ativos e reativos e fazendo ajustes na operação do conversor para definir a amplitude, frequência e ângulo dos vetores de tensão de saída.
Isso permite aumentar a precisão do motor e aumentar os limites de sua regulação. O uso do controle de fluxo expande as capacidades dos acionamentos que operam em baixas velocidades com grandes cargas dinâmicas, como dispositivos de elevação de guindastes ou bobinadeiras industriais.
O uso da tecnologia vetorial permite o ajuste dinâmico dos torques rotativos a serem aplicados.
Esquema de substituição
O circuito elétrico simplificado esquemático de um motor assíncrono pode ser representado da seguinte forma.
A tensão u1 é aplicada aos enrolamentos do estator, que possuem R1 ativo e resistência indutiva X1. Ele, vencendo a resistência do entreferro Xv, se transforma no enrolamento do rotor, causando nele uma corrente que supera sua resistência.
Diagrama vetorial de circuito equivalente
Sua construção ajuda a compreender os processos que ocorrem dentro de um motor assíncrono.
A energia da corrente do estator é dividida em duas partes:
iµ - fração formadora de fluxo;
iw é o componente formador de torque.
Neste caso, o rotor possui uma resistência ativa R2/s, que depende do escorregamento.
Para controle sem sensor são medidos:
tensão você1;
atual i1.
Com base em seus valores, é calculado o seguinte:
iµ - componente de corrente formadora de fluxo;
iw é a quantidade de formação de torque.
O algoritmo de cálculo já incluiu um circuito eletrônico equivalente de motor assíncrono com reguladores de corrente, que leva em consideração as condições de saturação do campo eletromagnético e perdas de energia magnética no aço.
Ambos os componentes dos vetores de corrente, diferindo em ângulo e amplitude, giram junto com o sistema de coordenadas do rotor e são convertidos em um sistema estacionário de orientação do estator.
De acordo com este princípio, os parâmetros do conversor de frequência são ajustados à carga do motor assíncrono.
Princípio de funcionamento do conversor de frequência
Este dispositivo, também denominado inversor, baseia-se em uma dupla mudança na forma do sinal da rede elétrica de alimentação.
Primeiro, a tensão industrial é fornecida a uma unidade retificadora de potência com diodos potentes, que removem harmônicos senoidais, mas deixam ondulação no sinal. Para eliminá-los, é fornecido um banco de capacitores com indutância (filtro LC), proporcionando um formato estável e suave à tensão retificada.
Em seguida, o sinal é alimentado na entrada do conversor de frequência, que é um circuito de ponte trifásico de seis séries IGBT ou MOSFET com diodos de proteção contra quebra de polaridade reversa. Os tiristores anteriormente utilizados para esses fins não possuem velocidade suficiente e operam com grande ruído.
Para habilitar o modo de “frenagem” do motor, um transistor controlado com um poderoso resistor que dissipa energia pode ser instalado no circuito. Esta técnica permite remover a tensão gerada pelo motor para proteger os capacitores do filtro contra sobrecarga e falhas.
O método de controle vetorial da frequência do conversor permite criar circuitos que regulam automaticamente o sinal pelos sistemas ACS. Para isso, é utilizado um sistema de controle:
1. amplitude;
2. PWM (modelagem de largura de pulso).
O método de controle de amplitude é baseado na alteração da tensão de entrada, e PWM é um algoritmo para chavear transistores de potência em uma tensão de entrada constante.
Com a regulação PWM, um período de modulação de sinal é criado quando o enrolamento do estator é conectado em ordem estrita aos terminais positivo e negativo do retificador.
Como a frequência do clock do gerador é bastante elevada, no enrolamento do motor elétrico, que possui reatância indutiva, eles são suavizados para uma senóide normal.
Os métodos de controle PWM permitem eliminar ao máximo as perdas de energia e proporcionar alta eficiência de conversão devido ao controle simultâneo de frequência e amplitude. Eles se tornaram disponíveis graças ao desenvolvimento de tecnologias de controle para tiristores de desligamento da série GTO ou marcas bipolares de transistores IGBT com porta isolada.
Os princípios de sua inclusão para controle de um motor trifásico são mostrados na figura.
Cada um dos seis transistores IGBT está conectado em um circuito antiparalelo ao seu próprio diodo de corrente reversa. Neste caso, a corrente ativa do motor assíncrono passa pelo circuito de potência de cada transistor, e seu componente reativo é direcionado através dos diodos.
Para eliminar a influência de ruídos elétricos externos no funcionamento do inversor e do motor, pode-se incluir o projeto do circuito conversor de frequência, eliminando:
interferência de rádio;
descargas elétricas induzidas por equipamentos em operação.
Sua ocorrência é sinalizada pelo controlador e, para reduzir o impacto, é utilizada fiação blindada entre o motor e os terminais de saída do inversor.
Para melhorar a precisão de operação dos motores assíncronos, o circuito de controle dos conversores de frequência inclui:
entrada de comunicação com recursos avançados de interface;
controlador embutido;
cartão de memória;
Programas;
Display de informações em LED exibindo os principais parâmetros de saída;
chopper de freio e filtro EMC integrado;
sistema de refrigeração de circuito baseado em sopro com ventiladores de longa duração;
função de aquecimento do motor usando corrente contínua e alguns outros recursos.
Diagramas de conexão operacional
Os conversores de frequência são projetados para funcionar com redes monofásicas ou trifásicas. Porém, se houver fontes industriais DC com tensão de 220 volts, os inversores também poderão ser alimentados por elas.
Os modelos trifásicos são projetados para uma tensão de rede de 380 volts e alimentam o motor elétrico. Os inversores monofásicos são alimentados por 220 volts e produzem três fases espaçadas no tempo.
O diagrama de ligação do conversor de frequência ao motor pode ser feito de acordo com os seguintes diagramas:
estrelas;
triângulo.
Os enrolamentos do motor são montados em uma “estrela” para o conversor, alimentado por uma rede trifásica de 380 volts.
Os enrolamentos do motor são montados de acordo com o esquema “triângulo” quando o conversor que o alimenta está conectado a uma rede monofásica de 220 volts.
Ao escolher um método para conectar um motor elétrico a um conversor de frequência, você precisa prestar atenção à relação entre a potência que um motor em funcionamento pode criar em todos os modos, incluindo partida lenta e carregada, com as capacidades do inversor.
Você não pode sobrecarregar constantemente o conversor de frequência, e uma pequena reserva de sua potência de saída garantirá sua operação a longo prazo e sem problemas.
Para proteger o meio ambiente, estão sendo estabelecidas regulamentações em todos os lugares, segundo as quais é obrigatória a utilização dos equipamentos mais econômicos. Um conversor de frequência trifásico e outros dispositivos semelhantes fazem um excelente trabalho nesta tarefa. Este moderno equipamento permite obter melhores resultados com pouco investimento.
Um moderno conversor de frequência trifásico permite dar partida em um motor assíncrono trifásico usando uma rede de energia padrão com uma fase e uma tensão de 220 volts. O mesmo dispositivo é conhecido como inversor, conversor de frequência ou conversor de frequência. Hoje, muitas empresas os criam; artesãos experientes podem até criar um dispositivo semelhante em casa de acordo com o esquema.
No entanto, oferecemos a melhor opção - adquirir equipamentos de alta qualidade de fabricantes coreanos e japoneses que oferecem as seguintes vantagens:
Ao regular de forma eficaz a velocidade do motor elétrico, o dispositivo otimiza os custos de energia, aumentando a eficiência sem prejudicar o equipamento.
Em nosso site você pode comprar um conversor de 3 frequências, que pode ser usado com sucesso tanto no local de produção quanto em casa. Anteriormente, capacitores de mudança de fase eram usados para garantir a operação de sistemas de propulsão complexos na ausência de uma rede elétrica com a configuração necessária, mas esta tecnologia demonstrou sua ineficiência. Assim que surgiram novas situações de emergência, elas rapidamente ganharam grande popularidade. Eles podem ser usados em estações de bombeamento, máquinas de processamento, betoneiras e outros equipamentos similares.
Antes de escolher uma das unidades da nossa gama, faça uma análise aprofundada dos requisitos do motor eléctrico com o qual será utilizada. A tensão na saída do inversor deve corresponder em todos os aspectos às necessidades do motor, e a corrente da rede elétrica também deve corresponder ao seu CNC.
O preço de um conversor de frequência trifásico definido por nossa empresa é totalmente compatível com a qualidade dos produtos adquiridos - fornecemos apenas os melhores equipamentos produzidos por empresas mundialmente famosas.
ISD401M43B, adequado para a maioria das aplicações onde é necessária partida suave, parada e/ou controle de velocidade do motor. Faixa potência 0,4 kW com controle vetorial total. Trabalham com acionamentos de transportadores e transportadores, dispensadores e alimentadores, guindastes e talhas, outros mecanismos de elevação, agitadores e misturadores, equipamentos de bombeamento e ventiladores, entre outros equipamentos industriais.
ISD 40 1 M 4 3 B
DSI- tipo de conversor (série);
40
- designação de potência (multiplicador), calculada em W;
1
- número de zeros para cálculo da potência;
M- hardware conversor: mini;
4
- tensão de entrada 380;
3
- número de fases da tensão de alimentação;
B- versão do software: Básica;
Parâmetros de entrada | |
---|---|
Tipo de rede | trifásico |
Tensão de entrada | 380V trifásico |
Frequência | 50/60Hz ±5% |
Corrente de entrada nominal | 3,0 A |
Parâmetros de saída | |
Poder | 0,4 kW |
Corrente de saída nominal | 1,5A |
Precisão de configuração de frequência | Configuração digital: 0,1 Hz, configuração analógica: 0,1% da frequência máxima de saída |
Saída multifuncional | Saída de relé multifuncional, implementação de funções como indicação de operação, contador, temporizador, alcance de velocidade zero, operação de programa e alarme. |
Configuração do tempo de aceleração/desaceleração | 4 tempos de aceleração/desaceleração podem ser definidos na faixa de 0 ~ 999,9 segundos |
Faixa de controle de frequência | 0,1 a 400Hz |
Funções de proteção | |
De sobrecargas | 150% em 1 minuto |
De sobretensão | Para proteger contra picos de rede, é instalado um bloqueador de rede (opcional). O nível de proteção contra sobretensão no barramento CC pode ser ajustado pelo usuário |
De baixa tensão | O nível de proteção pode ser ajustado pelo usuário |
Outros tipos de proteção | Bloqueio de parâmetros de configurações não autorizadas |
Ambiente | |
Temperatura ambiente | -10°C… + 50°C (sem gelo) |
Umidade do ar | Máx. 90% (sem condensação) |
Altitude absoluta | Abaixo de 1000 m |
Vibração | <20 Гц: Макс. 1.0 g ; 20 – 50 Гц: Макс. 0.6 g |
Projeto | |
Resfriamento | Resfriamento por ar forçado |
Aula de proteção | IP20 |
Local de instalação | A carcaça do conversor não o protege contra poeira e umidade. Ao operar em áreas empoeiradas e úmidas, o usuário deve colocar o inversor em um armário elétrico |
Cada especialista chama este dispositivo de forma diferente: “Conversor de frequência, inversor, conversor de frequência trifásico, conversor de frequência, conversor de frequência para motor assíncrono... etc.”, a essência não muda. Um conversor de frequência permite o ajuste suave da velocidade do rotor de um motor elétrico assíncrono em uma ampla faixa de frequência.Partida, frenagem, reversão e, como já mencionado, alteração da velocidade de rotação do motor elétrico, todos esses fatores estarão seguros e sempre sob rígido controle, caso haja conversor de frequência.
Podemos oferecer-lhe um conversor de frequência trifásico para 380V, nas seguintes potências: 1,1 kW, 1,5 kW, 2,2 kW, 3 kW, 4 kW, 5,5 kW, 7,5 kW, 9 kW, 11 kW, 15 kW, 18,5 kW, 22 kW, 30 kW, 37 kW, 45 kW, 55 kW, 75 kW, 90 kW, 110 kW, 132 kW, 160 kW, 185 kW, 200 kW, 285 kW, 315 kW, 350 kWh, 350 kW, 400 kW , 500 kW.
Preste atenção à potência mecânica que seu motor pode produzir, não ao consumo de energia. A corrente nominal do inversor deve ser maior que a corrente nominal do motor.
O conversor de frequência opera com base no princípio da dupla conversão de energia. A tensão de entrada é convertida no retificador, suavizada no filtro e emitida através do inversor com amplitude e frequência diferentes. Os transistores de saída fornecem a tensão necessária para alimentação.
Para reduzir a interferência eletromagnética, o conversor de frequência deve estar equipado com um filtro EMC na entrada e na saída.
No caso de equipamentos de bombeamento, as vantagens da utilização de um conversor de frequência são óbvias. Controlo total de todo o processo, arranque e paragem suaves do motor, o que evita processos transitórios nocivos, nomeadamente, choques hidráulicos nas tubagens no arranque e paragem da bomba, ajuste suave dos parâmetros tecnológicos da bomba de acordo com o ponto de funcionamento especificado do sistema hidráulico, mantendo o valor de pressão especificado no sistema.
O motor elétrico parte com baixa corrente, limitada ao valor nominal, o que tem efeito positivo no seu desempenho e aumenta a durabilidade, além de reduzir a necessidade de potência da rede de alimentação, resultando em significativa economia de energia.
Nossos conversores de frequência podem ser integrados aos sistemas de controle de motores elétricos e acionamentos elétricos dos seguintes objetos:
Bombas de água quente e fria em sistemas de abastecimento de água e calor, equipamentos auxiliares para caldeiras, centrais térmicas, centrais combinadas de calor e energia e unidades de caldeiras;
acionamentos de plataformas de perfuração, furadeiras elétricas, equipamentos de perfuração;
Bombas de areia e celulose em linhas de processamento de plantas de processamento;
Sistemas de tratamento e abastecimento de água
Equipamento de ventilação
Equipamento de manuseio
Proteção do transportador
Várias linhas de produção
Bombas de vários tipos (água, óleo, óleo, alimentos, etc.)
Transportadores de rolos, transportadores, transportadores e outros veículos controlados eletricamente;
mecanismos manipuladores de energia
Dispensadores e comedouros;
Equipamento elevador;
Cortadores, trituradores, moinhos, misturadores, extrusoras;
Centrífugas de diversos tipos;
Homogeneizadores de laboratório a industriais com capacidade de até 50.000 l/h
Equipamento para embalagem
Linhas de produção de filmes, papelão e outros materiais de fita;
Equipamentos para laminadores e outras unidades metalúrgicas;
Acionamentos elétricos de máquinas-ferramentas;
Tudo o que está de uma forma ou de outra conectado a motores elétricos e acionamentos elétricos pode e deve ser equipado com conversor de frequência.
Os conversores de frequência russos e estrangeiros estão amplamente representados no mercado interno:
Europa e América: Siemens, ABB, SEW Eurodrive, Control Techniques (Emerson), Schneider Electric, Grundfoss, Danfoss, K.E.B., Lenze, Allen-Breadly (Rockwell Automation), Bosch Rexroth. Emotron, Vacon, Unidades SSD (Parker), Baumuller, Elettronica Santerno, General Electric, AC Technology International (Lenze) e WEG (Brasil).
Ásia: Mitsubishi Electric, Omron-Yaskawa, Panasonic, Hitachi, Toshiba, SunFar, Fuji Electric, LG Industrial Systems, HYUNDAI Electronics, Delta Electronics, Tecorp, Long Shenq Electronic, Mecapion.
Rússia: Vesper, Áries, Líder.
Os conversores de frequência chineses aproximaram-se recentemente em qualidade das principais marcas europeias. Não é nenhum segredo que fabricantes mundiais famosos produzem seus produtos há muito tempo e com sucesso em fábricas no Reino Médio, enquanto a qualidade de seus produtos permanece no mais alto nível.
Uma rede elétrica doméstica típica transporta constantemente cerca de 220 volts. E para o funcionamento pleno e eficiente de alguns equipamentos é necessário que a rede elétrica seja trifásica com tensão de 380 Volts. Isto pode ser conseguido usando o universal conversor de frequência 220 V saída 3 fases, que, juntamente com os motores assíncronos, é capaz de substituir completamente os motores elétricos que operam em corrente de frequência constante. Isso é possível pelo fato do equipamento possuir maior confiabilidade e baixo custo.
A desvantagem das unidades elétricas CC que requerem 3 fases para operar é a sua baixa eficiência, custos de manutenção relativamente elevados e baixo valor de eficiência. Possuem um sistema simples de controle da velocidade de rotação dos elementos internos, mas seu ponto fraco é o próprio motor elétrico. Seu trabalho é frequentemente acompanhado por pincéis brilhantes. Além disso, seu coletor falha mais rapidamente devido ao impacto contínuo da erosão, cuja ocorrência é causada por campo eletromagnetico. Têm algumas restrições à sua utilização, por exemplo, não podem ser instalados em interiores, que sejam muito poeirentos ou possam conter fumos explosivos.
Mas, ao mesmo tempo, os motores elétricos assíncronos também têm suas desvantagens. Durante a operação, podem ocorrer vibrações de intensidade variável dentro das unidades elétricas ou podem aparecer ruídos estranhos. Isso ocorre devido à distribuição desigual do torque, para estabilizá-lo, utiliza-se conversores de frequência universais. Eles permitem ajustar facilmente a velocidade de rotação por meio de painéis de controle especiais, tornando o funcionamento dos motores elétricos mais eficiente.
Conversores de frequência para três fases podem ter absolutamente qualquer desenho e tamanho, independente de qual, todos cumprem perfeitamente a finalidade a que se destinam, convertendo os parâmetros de entrada da rede elétrica. Vantagens principais deste equipamento elétrico são os seguintes:
Mas, para não encontrar complicações durante a operação surgindo ao operar equipamentos em redes monofásicas em três fases, alguns requisitos devem ser atendidos:
Todos eles possuem aproximadamente as mesmas características de saída, portanto podemos considerá-los usando o exemplo de um conversor de frequência da INNOVERT. É muito simples de usar, é um dispositivo multifuncional, e sua instalação e posterior ajuste não causarão dificuldades a ninguém.
Um conversor de frequência Saída 220 V trifásica projetado para funcionar em conjunto com motores elétricos, pode ser utilizado tanto para uso doméstico quanto na indústria. Possui um painel de controle que pode ser removido se necessário. Isso permite, usando cabos especialmente instalados, estender os elementos de controle do conversor de frequência para qualquer local desejado e colocar a própria unidade principal dentro de um gabinete isolado e selado para excluir ao máximo os efeitos prejudiciais sobre ela.
Com base nas características da tensão de saída e entrada, este O conversor é dividido em três tipos:
Isso significa que usar dentro de um circuito elétrico conversor de frequência, você pode conectar:
Um conversor de frequência possui os seguintes recursos funcionais:
O conversor trifásico possui as seguintes características técnicas:
Conversor de frequência 220V saída trifásica tem alta confiabilidade e eficiência operacional. Pode ser usado em conjunto com uma ampla variedade de motores elétricos de grande potência nominal que operam sob carga leve. É capaz de suportar uma sobrecarga por um minuto, mesmo se houver um excesso acentuado de duas vezes na corrente de carga.
O conversor pode ser usado em diversas aplicações industriais, e na esfera doméstica. Na maioria das vezes é usado para garantir a operação ininterrupta de equipamentos tecnológicos como bombas submersíveis, bombas de fluxo, bobinadeiras, transportadores, compressores, extrusoras, transportadores, ventiladores de alimentação, etc.