Os variadores de frequência (VFD) são componentes essenciais em aplicações industriais e comerciais modernas, permitindo um controlo preciso da velocidade e do binário do motor elétrico. Ao ajustar a frequência e a tensão fornecidas a um motor CA, os VFDs melhoram a eficiência energética, reduzem o esforço mecânico e melhoram o controlo do processo. Neste artigo, vamos explorar os diferentes tipos de VFDs, as suas aplicações, benefícios e perguntas mais frequentes.

Como funcionam os accionamentos de frequência variável?

Uma Unidade de Frequência Variável funciona convertendo a fonte de alimentação CA de frequência fixa em energia CA de frequência variável, o que permite ajustes precisos da velocidade e do binário. O mecanismo de funcionamento de um VFD consiste em três fases principais:

1. Fase de retificador: Converte a energia CA de entrada em CC.
2. Barramento DC: Suaviza e regula a potência convertida.
3. Fase do inversor: Converte a corrente contínua em corrente alternada a uma frequência e tensão controladas.

Ao ajustar dinamicamente a velocidade do motor, os VFDs aumentam a eficiência, reduzem o desgaste e optimizam o consumo de energia.

Tipos de accionamentos de frequência variável

Os VFDs podem ser categorizados com base em diferentes métodos de controlo e compatibilidade do motor. Os três tipos principais incluem:

1. Inversores de Fonte de Tensão (VSI) VFDs

As VFDs baseadas em VSI utilizam um sistema de comutação de estado sólido para converter energia CC em energia CA. Estas unidades são as mais utilizadas devido à sua eficiência, fiabilidade e vasta gama de aplicações.

2. Inversor de Fonte de Corrente (CSI) VFDs

Os VFDs baseados em CSI regulam a velocidade do motor através do controlo da corrente fornecida ao motor. São normalmente utilizados em aplicações de alta potência, tais como minas, petróleo e gás e propulsão marítima.

3. VFDs com modulação de largura de pulso (PWM)

As VFDs PWM são o tipo mais utilizado, oferecendo um controlo preciso da velocidade do motor com perdas mínimas de energia. Estas unidades utilizam a comutação rápida de transístores para criar uma forma de onda de tensão variável, melhorando a eficiência e reduzindo a distorção harmónica.

Acionamento de frequência variável de alto desempenho da série CF40-B

O conversor de frequência CF40-B é um conversor de frequência variável CA de elevado desempenho para fins gerais, utilizado como conversor e controlador de velocidade de motores assíncronos CA trifásicos.

 

Gama de potência

3,7KW~22KW

 

Tensão de entrada

380V trifásico

440V trifásico

Categoria: Accionamentos de frequência variável AC (VFD)

Aplicações dos VFDs

Os variadores de frequência são utilizados em várias indústrias para controlo de motores e otimização de energia. Algumas aplicações comuns incluem:

• Sistemas HVAC: Utilizado em ventiladores, bombas e compressores para melhorar a eficiência energética e reduzir o desgaste.
• Automação industrial: Essencial para sistemas de transporte, braços robóticos e equipamento de processamento.
• Tratamento de água e de águas residuais: Controlo de bombas e sistemas de aeração para uma eficiência óptima.
• Indústria do petróleo e do gás: Utilizado em plataformas de perfuração, compressores e bombas para condutas.
• Sistemas de energia renovável: Integração com a produção de energia eólica e hidroelétrica.

Vantagens da utilização de VFDs

1. Poupança de energia: Reduz o consumo de energia, ajustando a velocidade do motor de acordo com a procura.
2. Vida útil alargada do equipamento: Minimiza a tensão mecânica nos motores e sistemas acionados.
3. Melhoria do controlo do processo: Permite ajustes precisos da velocidade para uma melhor produtividade.
4. Redução dos custos de manutenção: Reduz a frequência de reparações e substituições de componentes.
5. Custos operacionais mais baixos: Diminui as despesas de eletricidade e aumenta a eficiência do sistema.

Perguntas comuns sobre os accionamentos de frequência variável

1. Qual é a diferença entre um VFD e um arrancador suave?

Um arrancador suave aumenta gradualmente a tensão do motor para reduzir as correntes de arranque, enquanto um VFD proporciona um controlo total da velocidade do motor através da variação da frequência e da tensão.

2. Os VFDs podem ser utilizados com qualquer motor?

Os VFDs são principalmente concebidos para motores CA, mas a compatibilidade depende das especificações do motor. Devem ser tidas em conta considerações especiais para motores mais antigos ou sem inversor.

3. Os VFDs causam harmónicas no sistema elétrico?

Sim, as VFDs podem introduzir harmónicas, mas soluções de filtragem adequadas, como reactores de linha e filtros de harmónicas, podem atenuar estes efeitos.

4. Como é que escolho o VFD certo para a minha aplicação?

Considere factores como a potência nominal do motor, as caraterísticas da carga, as caraterísticas de controlo necessárias e as condições ambientais ao selecionar um VFD.

5. A utilização de VFDs é segura?

Sim, os VFDs modernos têm protecções incorporadas contra sobretensão, sobrecorrente e sobrecargas térmicas, garantindo um funcionamento seguro.

Ao compreenderem a função, os tipos e as vantagens dos variadores de frequência, as empresas podem otimizar os seus sistemas motorizados para uma maior eficiência e fiabilidade. Quer seja para automação industrial ou para poupança de energia, os VFDs são uma tecnologia indispensável nas aplicações eléctricas modernas.