Como escolher um conversor de frequência para um motor elétrico

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Alterar a velocidade e o sentido de rotação de um motor de indução é um problema que deve ser resolvido em várias tarefas. Um conversor de frequência pode ser usado para isso. Trata-se de um conversor de potência ao qual estão ligados motores de indução; em decorrência de uma mudança na frequência da tensão de saída, a velocidade de rotação do rotor do motor também muda. O controle correto do acionamento elétrico melhora a eficiência de seu uso. Neste artigo, mostraremos como escolher um conversor de frequência para um motor elétrico em termos de potência, corrente e outros parâmetros.

A quais parâmetros prestar atenção

Deve-se observar imediatamente que, com a ajuda de um conversor de frequência, você pode conectar um motor trifásico assíncrono a uma rede monofásica sem capacitores, respectivamente, e sem perda de potência.

Para entender como escolher o conversor de frequência certo, vamos examinar uma série de parâmetros básicos:

1. Poder. Eles selecionam mais do que a potência total do motor que será conectado a ele. Para um motor de 2,5 kW, se funcionar com sobrecargas raras e insignificantes ou no valor nominal, o conversor de frequência é escolhido o mais próximo para cima na faixa do modelo, por exemplo, por 3 kW.
2. O número de fases de alimentação e tensão são monofásicos e trifásicos. É conectado a uma fase monofásica na entrada de 220V, e na saída obtemos 3 fases com uma tensão de linha de 220V ou em 380V (especificar qual a tensão de saída no momento da compra, isso é importante para a correta conexão dos enrolamentos motor). Três fases são conectadas a poderosos dispositivos trifásicos, respectivamente.
3. Tipo de controle - vetorial e escalar. Conversores de frequência com controle escalar não fornecem controle preciso em ampla limites, em frequências muito baixas ou muito altas, os parâmetros do motor podem mudar (quedas momento). O momento em si é mantido pelo chamado HFC (função U / f = const), onde a tensão de saída depende da frequência. Para controladores de frequência com controle vetorial, loops de feedback são usados, com sua ajuda, a estabilidade de operação em uma ampla faixa de frequência é mantida. Além disso, quando a carga do motor muda a uma frequência constante, esses conversores de frequência mantêm com mais precisão o torque no eixo, reduzindo assim a potência reativa do motor. Na prática, os conversores de frequência com controle escalar são mais comuns, por exemplo, para bombas, ventiladores, compressores e outros. Porém, quando a frequência sobe mais do que na rede (50 Hz), o torque começa a diminuir, em termos simples - não há onde aumentar a tensão com o aumento da velocidade. Modelos de controle vetorial são mais caros, sua principal tarefa é manter um alto torque no eixo, independentemente de da carga, o que pode ser útil para um torno ou fresadora, para manter o rpm estável fuso.
4. Faixa de regulação. Este parâmetro é importante quando você precisa controlar o inversor em uma ampla faixa. Se, por exemplo, você precisar ajustar o desempenho da bomba, o ajuste ocorrerá dentro de 10% do nominal.
5. Recursos funcionais. Por exemplo, será bom para o controle da bomba se o conversor de frequência tiver uma função de monitoramento de funcionamento a seco.
6. Execução e resistência à umidade. Este parâmetro determina onde o conversor de frequência pode ser instalado. Para fazer a escolha certa, decida onde irá instalá-lo, se for um cômodo úmido - um porão, por exemplo, é melhor colocar o dispositivo em uma blindagem com Aula de proteção IP55 ou próximo a ele.
7. Método de travagem do eixo. A frenagem inercial ocorre simplesmente desconectando a alimentação do motor. Para aceleração e desaceleração bruscas, a frenagem regenerativa ou dinâmica é usada, devido a rotação reversa do campo eletromagnético no estator, ou uma rápida diminuição na frequência usando conversor.
8. Método de dissipação de calor. Durante a operação, as chaves semicondutoras geram uma quantidade bastante grande de calor. Nesse sentido, eles são instalados em radiadores para resfriamento. Modelos potentes utilizam um sistema de resfriamento ativo (usando coolers), o que permite reduzir o tamanho e o peso dos radiadores. Isso deve ser levado em consideração antes mesmo de comprar, antes de decidir por um ou outro modelo. Primeiro, determine onde e como a instalação será realizada. Se for instalado em um gabinete, deve-se levar em consideração que, com pouco espaço ao redor do dispositivo, o resfriamento será difícil.

Os conversores de frequência são frequentemente selecionados para uma bomba submersível. É necessário para regular o desempenho da bomba e manter a pressão constante, partida suave, controle de funcionamento a seco e economia de energia. Para isso, existem dispositivos especiais que diferem dos conversores de freqüência de uso geral.

Como calcular um conversor de frequência para um motor

Existem vários métodos de cálculo para escolher um conversor de frequência. Vamos considerá-los.

Seleção atual:

A corrente do conversor de frequência deve ser igual ou maior que a corrente do motor trifásico consumida em plena carga.

Digamos que haja um motor assíncrono com características:

• P = 7,5 kW;
• U = 3x400 V;
• I = 14,73 A.

Isso significa que a corrente de saída contínua do conversor de frequência deve ser igual ou superior a 14,73A. O cálculo mostra que isso é igual a 9,6 kVA com característica de torque constante ou quadrada. O modelo Danfoss VLT Micro Drive FC 51 11 kW / 3ph, que seria bastante razoável de escolher, atende a esses requisitos com uma pequena margem.

Seleção de potência total:

Digamos que exista um motor AIR 80A2, em cuja placa está indicado (por um triângulo):

• P = 1,5 kW;
• U = 220 V;
• I = 6 A.

Vamos calcular S:

S = 3 * 220 * (6 / 1,73) = 2283 W = 2,3 kW

Escolhemos um conversor de frequência com uma boa margem, apesar de o conectarmos a uma rede monofásica e utilizá-lo para controlar a rotação do fuso do torno. O modelo mais próximo que se adequa a isso: CFM210 3,3 kW.

Deve-se notar que a programação da maioria dos fabricantes corresponde à faixa padrão de capacidades motores de indução, o que permitirá que você escolha um conversor de frequência com uma potência adequada (não excedendo). Se você usar um motor conhecido mais potente e não carregá-lo completamente, poderá medir o consumo de corrente real e selecionar o conversor de frequência com base nesses dados. Em geral, ao calcular um conversor de frequência para um motor, considere:

1. Consumo máximo de corrente.
2. Capacidade de sobrecarga do conversor.
3. Tipo de carga.
4. Com que frequência e por quanto tempo podem ocorrer sobrecargas.

Agora você sabe escolher um conversor de frequência para um motor elétrico e o que procurar ao escolher esse tipo de dispositivo. Esperamos que os conselhos fornecidos tenham ajudado você a encontrar o modelo certo para suas próprias condições!

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