Como dimensionar um inversor de Frequência para um motor
Automação Industrial

Como dimensionar um inversor de Frequência para um motor

Saber como dimensionar um Inversor de Frequência para um motor é algo que toda indústria deve saber, visto que esse é um equipamento extremamente importante para os motores elétricos industriais.

Desde o surgimento do inversor de frequência, os motores se tornaram mais eficientes, duráveis e econômicos.

Por isso, é muito importante saber o que é e como calcular a potência deste dispositivo, a fim de gerar economia de eletricidade e lucro para a sua empresa.

Neste artigo, você vai conhecer um pouco mais sobre como calcular a potência dessa tecnologia, além de conferir qual a faixa de frequência recomendada para o uso desse aparelho e como ligá-lo em dois motores ao mesmo tempo.  

O que é um inversor de frequência?

O inversor de frequência é um dispositivo eletrônico que tem a finalidade de controlar a potência e a velocidade dos motores trifásicos, alternando a rotação dos mesmos.

Este equipamento potencializa a rotação dos motores, proporcionando a eles um trabalho com menos desgaste, menos ruídos e menos consumo de energia elétrica, desde que saiba como dimensionar o inversor de frequência para um motor.

Para obter mais informações sobre conceitos, funcionamento, tipos e função desta tecnologia, leia o artigo: “Inversor de frequência: o que é, como funciona e vantagens”.

Conheça a Linha de Inversores de Frequência Kalatec. Grandes marcas!

Como dimensionar um inversor de frequência para um motor?

É preciso saber como dimensionar um inversor de frequência para um motor, conhecendo sua aplicação, para o bom desempenho do equipamento.

Somente assim será possível usufruir das vantagens que o inversor proporciona.

Para o dimensionamento correto, deve-se levar em consideração alguns fatores, dentre os quais podemos citar os seguintes:

Verifique a tensão de alimentação da rede

De modo geral os inversores possuem níveis de tensões padronizadas de 220Vca, 380Vca e 440Vca, sendo os mais comuns 220Vca e 380Vca.

Por motivo de segurança, todos, sem exceção, devem possuir sistema de aterramento de acordo com as normas regulamentadoras, para resguardar a segurança física dos usuários e das instalações, devido às altas tensões nos circuitos.

Se não forem observadas essas características o usuário poderá danificar de forma permanente o dispositivo.

Dimensionando inversor de frequência para um motor

Defina o regime de trabalho do motor

Outro fator importante para o dimensionamento correto do inversor é saber se o motor vai trabalhar em regime de baixa rotação (abaixo de 60Hz) ou de alta rotação (acima de 60Hz).

Se for operar em baixa rotação, deve-se considerar o torque. Necessitando de torque alto, o inversor ideal é do tipo vetorial. Caso a aplicação não necessite de torques elevados, o inversor do tipo escalar é o mais indicado.

Se for operar em alta rotação, os inversores do tipo escalar atendem à maioria das aplicações. Essas considerações são importantes para gerar economia nos projetos, pois os inversores vetoriais possuem um custo mais elevado.  

Estabeleça o tipo de Controle

O tipo de controle deve ser observado quando a instalação requer interfaces especiais, como controle por meio de CLPs, que utilizam interfaces para ajustar a velocidade das máquinas

Nesses casos o usuário deverá estudar o modelo de inversor apropriado para a aplicação.

Analise o ambiente de Instalação

O local para instalação dos inversores é fator determinante para que o dispositivo funcione de forma correta e tenha a vida útil de seus componentes respeitada. 

Recomenda-se que sejam instalados em ambientes livres de:

  • Poeiras ou partículas metálicas suspensas no ar.
  • Vibração excessiva.
  • Gases, líquidos explosivos ou inflamáveis.
  • Exposição direta a raios solares, chuva ou maresia.

Como calcular a potência de um inversor?

Para calcular a potência de um inversor de frequência, é preciso olhar a ficha técnica de potência máxima de saída e observar a faixa de consumo energético dos motores a ele ligados.

Lembrando que a potência do inversor (HP) recomendada pelo fabricante é sempre 25% maior que a potência do motor em (kW) a ser aplicada.

E dentro destes parâmetros é necessário saber como dimensionar um inversor de frequência para um motor.

Os inversores de frequência são dimensionados por meio da potência de saída em KW, ou seja, deve-se converter a potência do motor em CV (Cavalo Vapor) ou HP (Horse Power) em Watts. 

Esta conversão é bem simples: 1 HP = 746 W ou 0,746 KW

Assim, se for necessário dimensionar um inversor para um motor de 10CV, a potência necessária para o inversor será de 10 x 736 = 7360W ou 7,36 KW, no mínimo.

como-selecionar-inversor-pela-corrente

Na dúvida, uma dica é escolher o Inversor de frequência pela corrente (A) do Motor. Escolha sempre um inversor com corrente igual ou superior a corrente nominal do motor. Assim não tem erro!

Esse é o motivo que os fabricantes estão optando em carregar no código do produto a corrente nominal e não mais a potência.

Como calcular a potência de um inversor?

Qual a faixa de frequência recomendada para uso de um inversor de frequência?

A faixa de frequência recomendada num inversor de frequência é entre 0,5 a 400 HZ. Dentro desta modulação é preciso saber como dimensionar um inversor de frequência para um motor.

Quando a velocidade de um motor é alterada pela variação de frequência, o torque também se altera. Para manter o torque constante basta fazer com que a relação tensão/frequência ou V/F seja constante.

Por exemplo, se a tensão aplicada num motor for de 200 V quando a frequência for 100 Hz (V/F = 3), alterando a frequência para 250 Hz, a tensão aplicada deve ser de 400 V.

Os inversores escalares seguem este padrão de funcionamento, pois possuem desempenho limitado e são utilizados em tarefas mais simples, com cargas leves e não necessitam de dinâmica elevada.

Já os inversores de frequência vetoriais, que utilizam algoritmos derivados de softwares para ajustar a relação entre tensão e frequência, possuem o torque ideal para o funcionamento do motor.

São mais flexíveis em sua utilização, pois trabalham com cargas leves, médias e pesadas.

Este é o principal motivo pelo qual se deve saber como dimensionar um inversor de frequência para um motor e, também, qual a faixa de frequência recomendada para o uso do inversor de frequência.

Com a crescente demanda e custo da energia elétrica, os inversores de frequência se tornaram aliados aos processos industriais. O mercado global de acionamentos de frequência variável deve crescer cerca de $27,12 bilhões até 2023, de acordo com o site Industry Research

Como ligar dois motores no mesmo inversor de frequência?

É possível ligar dois motores ao mesmo inversor de frequência, mas com ressalvas especificadas pelo fabricante, pois esta prática pode ser menos segura.

Mas, se for preciso ligar um inversor a dois motores, existem algumas recomendações e ações a serem feitas para evitar esses danos. Ambos os motores devem estar próximos ao inversor de frequência.

É preciso ainda que a corrente nominal do inversor seja pelo menos 25% maior que a soma da corrente dos dois motores. Para isso é importante saber como dimensionar um inversor de frequência para um motor.

Outra desvantagem com relação a esta prática é que, se houver falha em um dos motores, o inversor não o ligará novamente, pois entenderá que o sistema continua funcionando, já que o outro motor continuará ligado.

Confira as vantagens de um Inversor de Frequência com Função STO

Conclusão

Como vimos acima, os inversores de frequência possuem diversos fatores que contribuem para a eficiência dos motores industriais e equipamentos, sejam eles inversores de frequência monofásica ou trifásica.

Conferimos também como funciona um inversor de frequência e as vantagens, que podem ser muito grandes se soubermos como dimensionar um inversor de frequência para um motor, seja ele de carga leve, média ou pesada.

Do ponto de vista econômico, eles evitam o desperdício de energia elétrica, desgastes e danos aos motores, e trazem também tranquilidade ao empresário que busca soluções para o bom funcionamento operacional de sua empresa.

Neste sentido, buscamos sempre a melhor maneira de oferecer equipamentos eficazes. Veja aqui os produtos Kalatec!

Posts relacionados

Edilson Cravo

Edilson Cravo

Engenheiro de Aplicação da KALATEC, 23 anos de experiência com mais de 5000 visitas únicas em Indústrias. Especialista em Automação Industrial e apaixonado por Servos Motores, foi treinado nas fábricas EMERSON MOTION CONTROL, YASKAWA, WEG, DELTA, HNC, LEADSHINE e ESTUN. Foi consultor de projetos no Instituto Nuclear Brasileiro, Embraer, Rede Globo, USP (Projeto Inspire) entre outros.

Veja também