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Nestes tempos de falta de energia elétrica e de
água no Brasil, a tônica tem sido a economia. Entre as medidas do governo estão
a extensão do horário de verão uma racionalização do consumo e até apagões
seletivos não esta descartado caso não chova nas regiões sudeste e centro-oeste
A charge do dia do Jornal de Brasília mostra o
problema com humor. O alto consumo de energia e a falta de chuvas refletem na
quantidade de água armazenada.
Vejam o artigo:
Neste sentido, entre muitas soluções e sugestões de como
economizar o uso esta um aparelho eletrodoméstico de alto consumo em nosso
verão. Como nunca se tem falado em ar condicionado inverter, controladores de
pressão e vazão d´aqua também na parte hídrica.
Para o leigo parece ser uma novidade, mas para quem trabalha
no seguimento de eletrônica de potencia sabe muito bem que este dispositivo
surgido no final dos anos 80 foi uma grande solução para controle pleno de motores
elétricos mais comuns e baratos, os motores de gaiola, de muito fácil reparo e
utilizado em quase todos os equipamentos domésticos (geladeiras, ar
condicionado, motores de bombas etc).
A partir do surgimento dos transistores de potencia para
operarem com tensões mais elevadas e a seguir o IGBT e agora, os transistores da
família dos mos-fet foi o inicio para esta novidade. Até aquele momento quando
se precisa de um controle tinha-se que lançar mão de um acionamento CC, cujo
motor embora robusto tenha contra si, um reparo caro, só possível em oficinas
especializadas, portanto de maior custo.
Para os grandes fabricantes mundiais que atuavam na área dos
acionamentos industriais, no-breaks e automação foi um salto comercial
fantástico.
Este dispositivo veio preencher uma lacuna de controle
seguro e barato para vários seguimentos industriais com redução de custos
inclusive no consumo elétrico.
Todo motor elétrico para sair da inércia vai necessitar de
uma grande energia de partida. Isso acaba gerando custos na instalação, no
consumo de energia, se junta a isso, o defasamento angular entre as ondas de
tensão e a de corrente (coseno phi) gerando duas grandezas de potencia, a
corrente ativa (W) e corrente reativa (VA), obrigando muitas vezes a adição de capacitores
para correção do fator de potência.
Qual o milagre:
O conversor de freqüência praticamente é um no-break sem
baterias, com um diferencial. Sua saída é variável em tensão e freqüência e sem
filtros de saída para tornar a onda senoidal.
O enrolamento dos motores enxerga os pulsos PWM como se
fosse um senóide pura.
Aliado a tecnologia de controle dedicada e micro-processada
estes dispositivos vieram para trabalharem inclusive em linhas de produção
controlador por automação. Com tudo isso estas máquinas vieram com programas
internos para cada tipo de motor, tipo de aplicação e tipo de controle.
Vamos a alguns exemplos práticos:
Elevadores e escadas rolantes tem tido uma larga aplicação.
Água e Esgotos controlando a vazão das bombas em função do
consumo.
Ar condicionado e refrigeração em geral controlando o motor
da bomba de gás permanentemente.
Sistemas de ventilação controlando a velocidade em função da
temperatura.
Entre muitas outras aplicações.
O milagre esta na retificação da tensão da rede, oferecendo
para a entrada quase uma carga resistiva. Os harmônicos surgidos da comutação
do inversor poderão ser minimizados por filtros de entrada, muitos já vem com
este filtro de fabrica. Só neste processo resolvemos o problema do defasamento
angular gerado pelos motores. O próximo passo é uma partida do motor mais suave
evitando os picos de corrente na partida. Um terceiro passo, mantendo o motor
rodando mesmo que seja em baixa velocidade evitando os adicionais das correntes
de partida. O quinto é o custo, o acionamento em AC desta família são quase 1/3
de um similar em corrente
CC.
Por fim o custo de manutenção são mais barato os reparos dos
motores por exemplo.
Os conversores básico são os de modelo escalar.
Já os chamados conversores vetoriais vêm com programas
internos que antecipam variações características dos motores de gaiola. Seja
por escorregamento na frenagem ou sejam por certa lentidão em atingir a
velocidade desejada. Com esta técnica já existem no mercado como, por exemplo,
o de celulose utilizando este tipo de acionamento controlado por PLC / SDCD.
Um resume explicativo é didático destes modelos no site
abaixo;
O setor automotivo utiliza uma variante em que a corrente de
frenagem dos veículos serve para carregar baterias.
Como mostra o vídeo abaixo, ele dispõe de comandos
externos das entradas lógicas que poderão
serem utilizadas de varias formas junto com a programação feita. Sendo de multi-velocidades
como mostra o vídeo abaixo, seja também para operar em rampa e retorno em
sentido reverso, seja para paradas com frenagem ou com partidas com torque, é
uma máquina muito versátil dentro da área
dos acionamentos.
Vídeo de um Weg:
Espero ter contribuído com as informações.
J.A.
Fontes:
