Inversor de Frequência: O que é e como funciona

Inversor de frequência é utilizado para variar a velocidade de rotação de um motor elétrico trifásico. Ele transforma a corrente alternada fixa em uma corrente alternada variável, controlando a potência que a carga pode consumir. Assim, pela variação da frequência que chega ao motor, controla a velocidade de rotação dele.

Os motores elétricos trifásicos são utilizados por conta de sua grande eficiência. Com modelos ultrapassando os 95% de rendimento quando submetidos à 100% de carga. Aliado a isso estão o baixo custo e a robustez destes equipamentos. Os motores podem funcionar por anos, garantindo um bom retorno de investimento.

Como funciona o Inversor de Frequência

Presentes em quase todas as indústrias, os motores possuem uma velocidade constante, que varia de acordo com as cargas às quais são submetidos. E é nesse ponto que entram o Inversores de Frequência.

A velocidade de rotação do motor está ligada a velocidade do campo magnético girante. Esse campo surge quando uma rede de corrente alternada é aplicada em polos defasados entre si em 120º, criando um campo magnético resultante desta defasagem.

Como calcular a rotação do motor

Assim, a velocidade do motor, chamada de “velocidade síncrona”, pode ser obtida através de um cálculo simples:

Para descobrirmos a velocidade de rotação de um motor trifásicos de 4 polos, ligado a uma rede de 60Hz, basta realizar o cálculo:

Assim temos o resultado das rotações por minuto de um motor de 4 polos: 1800 rpm.

Função do Inversor de Frequência

A principal função do inversor é trabalhar a variação na rotação de um motor trifásico. Dessa forma é possível controlar a velocidade de processos que dependem de motores.

Para ficar mais claro, basta utilizarmos a fórmula acima, substituindo a frequência da rede pela frequência que teremos na saída do inversor. Alterando aquele valor, alteramos as rotações por minuto do motor e consequentemente sua velocidade.

Para trabalharmos com valores mais baixos, precisamos de uma frequência menor na rede. Assim como, se desejarmos uma velocidade maior do motor, precisamos de uma frequência mais alta. Isso acaba possibilitando o trabalho do motor com condições não previstas para ele em sua fabricação. Mas cuidado, pois ao submeter o motor a rotações acima da sua especificação pode acabar resultando em superaquecimento e problemas em rolamentos.

Utilizar um inversor de frequência pode trazer diversos benefícios e vantagens para o controle dos motores. Por exemplo a capacidade de controlar a velocidade sem grandes perdas de torque, aceleração suave (quando programada no inversor), frenagem direta no motor, e demais programações que podem ser feitas diretamente no inversor de frequência.

Rampas de Aceleração

Outro ponto importante é a possibilidade de se alterar as rampas de aceleração do motor. Quando ligamos o motor, o comum é que ele atinja sua velocidade máxima poucos instantes após seu início. Essa partida brusca acaba desgastando as engrenagens, correias, rolamentos, etc., causando danos que irão diminuir a vida útil do produto.

Com uma rampa de aceleração é possível cuidar melhor do seu motor. Assim, configuramos o inversor para que o motor atinja seu limite de velocidade após um tempo determinado. Dessa forma, ele começa o movimento devagar, e vai acelerando proporcionalmente ao tempo definido para que chegue as rotações por minuto definidas pela frequência à qual o inversor foi programado.

Conclusão

Trabalhando com boas práticas de manutenção, automação, controle e cuidados de motor, é possível chegarmos a um ponto onde as paradas por quebra e defeitos de equipamentos são minimizadas. Hoje já existem produtos aliados dos supervisores que auxiliam na manutenção preventiva, como no caso do Smart Sensor.

Assim, com um menor tempo de parada e um melhor desempenho dos motores elétricos, sabemos que eles serão cada vez mais o coração da indústria.