As lavadoras industriais desempenham um papel essencial em setores como hotelaria, hospitais, lavanderias comerciais e indústrias têxteis.
Por operarem com cargas pesadas, ciclos variados e acelerações constantes, demandam sistemas de acionamento robustos, capazes de oferecer confiabilidade, economia de energia e flexibilidade operacional.
É nesse cenário que o inversor de frequência se torna um componente indispensável, permitindo controlar a velocidade e o torque do motor de maneira inteligente e segura.
Este artigo apresenta o funcionamento dos inversores aplicados em lavadoras industriais, os benefícios, como escolher o modelo ideal e especialmente traz um case real de aplicação KALATEC para o inversor INVT GD28.
O que é um inversor de frequência?
O inversor de frequência, também chamado de VFD (Variable Frequency Drive), é um equipamento eletrônico capaz de controlar a velocidade de motores AC por meio da variação da frequência (Hz) e da tensão (V) entregue ao motor.
Seu funcionamento é baseado em três etapas:
- Retificação – transforma a energia AC da rede em DC.
- Filtragem / Barramento CC – estabiliza a tensão no barramento.
- Inversão PWM – recria a onda AC com frequência variável através de modulação por largura de pulso.
Ao variar a frequência de saída, o inversor altera diretamente a rotação do motor. Para um motor de 4 polos com velocidade nominal de 1740 RPM, temos:
- 60 Hz → aproximadamente 1740 RPM (velocidade nominal)
- 30 Hz → cerca de 870 RPM (metade da rotação)
- 10 Hz → cerca de 290 RPM (aproximadamente 1/6 da rotação)
Especialista em Inversores de Frequência, o Engenheiro Elétrico Antônio Araujo comenta um pouco da sua experiência nessa aplicação:
“Para aplicações em lavadoras, esse controle é fundamental, pois cada etapa do ciclo exige uma condição diferente de torque e velocidade.”
Função do Inversor em lavadoras industriais
Em lavadoras industriais, o inversor de frequência tem como função principal controlar a velocidade e o torque do motor do cesto/batidas/extrator, ajustando a rotação conforme a etapa do ciclo (lavagem, enxágue, extração)
- Lavagem em baixa rotação: mantém giros suaves para agitação eficiente das roupas, com reversão do tambor (FWD/REV) que alterna o sentido de rotação e melhora a penetração do detergente.
- Enxágue com mudanças de fluxo: varia a velocidade para otimizar o fluxo de água, removendo resíduos sem desperdício excessivo.
- Centrifugação em alta rotação: acelera gradualmente até velocidades máximas para extração total de umidade, com paradas controladas que evitam danos à estrutura da máquina.
Problemas nas lavadoras industriais sem o inversor
Sem o inversor, o motor elétrico opera em velocidade fixa, o que compromete o desempenho e a durabilidade da lavadora industrial.
Esse modo de operação gera esforço desnecessário no sistema mecânico e limita a capacidade de adaptar o ciclo às diferentes etapas do processo. Entre os principais problemas observados estão:
- Picos elevados de corrente na partida, aumentando o risco de falhas elétricas.
- Desgaste acelerado de correias e rolamentos, reduzindo a vida útil do equipamento.
- Vibração excessiva e baixa flexibilidade operacional, dificultando ajustes para diferentes tipos de carga e ciclos.
Dessa forma, o inversor torna-se um componente indispensável para garantir ciclos mais eficientes, redução de esforços mecânicos e maior confiabilidade operacional nas lavadoras industriais.
Além disso, o inversor permite integração direta com CLP (Controlador Lógico Programável) aumentando a produtividade e o controle operacional da lavanderia.
Como o inversor controla a velocidade e o torque do motor?
Nos motores de indução, a velocidade depende diretamente da frequência elétrica. O inversor controla essa velocidade variando a frequência e ajusta a tensão na mesma proporção (controle V/f) para manter o fluxo magnético estável, evitando perda de torque ou saturação do motor.
Para que o tambor da lavadora opere suavemente, o inversor usa técnicas como:
- Rampas de aceleração e desaceleração
Evita trancos mecânicos e reduz picos de corrente.
- Controle V/F (escalares)
Muito usado em lavadoras, pois não exige encoder e oferece excelente relação custo-benefício.
- Reversão suave FWD/REV
Essencial para evitar impactos na transmissão e evitar que a carga se concentre de forma desigual.
- Limites de corrente (Imax)
Protege o motor contra queima em cargas pesadas, comuns em roupas molhadas.
- Função S-curve
Suaviza a transição entre rampas, reduzindo vibração e ruído.
Esses controles permitem que o processo seja seguro, estável e altamente personalizável.
Benefícios do uso de inversores em lavadoras industriais
Economia de energia
O uso de inversores em lavadoras industriais reduz significativamente o consumo de energia, pois o motor passa a operar apenas na velocidade ajustada conforme a necessidade real, evitando operar sempre em regime máximo e picos de corrente, consequentemente o inversor diminui o gasto de kWh por ciclo.
Aumento da vida útil dos equipamentos
Ao ajustar a rotação conforme a demanda, essa operação otimizada reduz o esforço mecânico e a necessidade de manutenção, resultando em menor custo operacional total para a lavanderia.
A partida suave reduz esforços mecânicos nos componentes:
- correias
- rolamentos
- tambores
- acoplamentos mecânicos
- motor
Partida suave e redução de picos de corrente
Rampas de aceleração e desaceleração aumentam a vida útil da lavadora ao eliminar trancos de partida e parada, fazendo o conjunto mecânico operar de forma gradual.
A partida suave também limita picos de corrente e diminui vibrações, especialmente quando usadas rampas em “S”, resultando em menor impacto estrutural e intervalos maiores entre manutenções.
Com isso, o inversor se torna um componente essencial para aumentar a eficiência, reduzir custos e garantir maior confiabilidade operacional nas lavadoras industriais.
Tipos de inversores usados em lavadoras industriais
Inversores usados em lavanderia industrial podem ser agrupados em três linhas principais:
1. Inversores padrão com controle V/F
Suficiente para a maioria das lavadoras comerciais e industriais. São inversores escalares ou vetoriais convencionais, usados para ajustar velocidade, torque e rampas de aceleração/desaceleração do motor da lavadora.
Atendem bem funções típicas como lavagem em baixa rotação, enxágue e centrifugação, sem exigência de frenagem muito agressiva nem conectividade avançada
2. Inversores com frenagem dinâmica DC Brake
Esses inversores de frequência incluem recursos de frenagem dinâmica com chopper e resistor externo ou frenagem por injeção de corrente contínua, permitindo paradas rápidas e maior controle na desaceleração.
Em lavadoras/extratores industriais, são úteis para reduzir rapidamente a rotação ao fim da centrifugação, melhorar segurança e diminuir tempo de ciclo, muitas vezes dispensando freios mecânicos adicionais.
3. Inversores com interface de automação (IoT, rede e funções avançadas)
Quando a máquina possui painel inteligente. Trazem conectividade Ethernet, Bluetooth ou interfaces cloud/IIoT, permitindo monitorar consumo, alarmes, horas de operação e parâmetros da lavadora em tempo real.
Usados quando a lavanderia está integrada a sistemas MES/SCADA ou contratos de manutenção preditiva, permitindo diagnóstico remoto, ajustes de receita de lavagem e otimização de energia por análise de dados.
Segundo o Engenheiro Elétrico Araujo, “Na Kalatec a recomendação para aplicações que exigem máxima conectividade é o inversor de frequência INVT GD28, que oferece cartão de rede universal compatível com as quatro principais redes fieldbus baseadas em Ethernet — CANopen, EtherCAT, Profinet e Modbus TCP.”
Diferenças entre inversores industriais e comerciais
Lavadoras industriais trabalham em condições muito mais severas que equipamentos comerciais, com ciclos longos, reversões frequentes e tambor de alta inércia.
Por isso, lavadoras industriais, exigem inversores robustos, capazes de suportar sobrecargas elevadas (como 150% por 60 segundos), boa dissipação térmica e componentes industriais preparados para operação contínua 24/7.
Já os inversores comerciais, projetados para cargas leves e intermitentes, não suportam esse duty-cycle e tendem a falhar com mais facilidade.
Em resumo: lavadoras industriais devem sempre utilizar inversores de categoria industrial, dimensionados para alta inércia e sobrecarga.
É esse tipo de solução que a Kalatec recomenda e aplica em projetos de lavanderia profissional para garantir desempenho, segurança e durabilidade do sistema.
Como escolher o inversor ideal para cada tipo de lavadora?
A seleção correta do inversor é essencial para garantir desempenho, segurança e durabilidade do sistema.
Na prática, os principais critérios a serem avaliados incluem:
- Potência nominal do motor (kW/HP)
- Corrente nominal real do motor (A)
- Frequência de reversões durante o ciclo
- Carga molhada total (tecidos + água)
- Tipo de transmissão: correia, acoplamento direto ou redutor
- Condições de ambiente: umidade, temperatura e ventilação
- Necessidade de frenagem rápida ou controlada
- Integração com CLP, IHM ou redes industriais
Regra prática Kalatec
O inversor deve possuir corrente nominal igual ou superior a 110% da corrente do motor da lavadora industrial.
Para máquinas pesadas ou de alta inércia, recomenda-se o uso de inversores Heavy Duty, projetados para suportar sobrecarga e operação contínua.
Exemplo prático de aplicação (Inversor INVT)
A seguir, apresentamos um caso real em que a equipe de engenharia da Kalatec mapeou os dados da máquina, avaliou as condições técnicas da lavadora industrial e definiu o inversor INVT GD28 como a solução mais adequada para o projeto.
Problemas anteriores relatados a Kalatec
Antes da intervenção da Kalatec, a lavadora industrial enfrentava problemas que impactavam diretamente desempenho, custos e confiabilidade.
O equipamento tinha partidas bruscas, alto consumo de energia, desgaste prematuro das correias, falhas recorrentes por sobrecorrente e baixo controle sobre as etapas do ciclo, o que comprometia a produtividade da lavanderia e elevava os gastos com manutenção.
Dados da aplicação:
- Dados de placa do motor: 5,5 kW, 380 V, 14 A
- Carga esperada: grande volume de roupas/têxteis somado à água, resultando em alta inércia e carga variável
- Necessidade de reversões de sentido, variação de velocidade e centrifugação intensa
- Ambiente industrial de uso contínuo, com vários ciclos de operação ao longo do dia
Escolha do inversor:
Neste projeto, a Kalatec especificou o inversor INVT GD28-5R5G-4 para o acionamento da lavadora industrial, permitindo controle preciso de velocidade em todas as fases do ciclo.
10 motivos para o inversor de frequência GD28 ter atendido bem a aplicação:
- Permitiu ajustar velocidade e torque conforme a demanda, algo essencial em cargas variáveis e nas diferentes fases de lavagem.
- Proporcionou partida suave, rampas bem controladas e desaceleração adequada, reduzindo picos de corrente e o desgaste mecânico do conjunto.
- Viabilizou a integração completa com o sistema de controle existente (CLP com rede EtherNet/IP), automatizando todo o ciclo da lavadora.
- Implementou monitoramento contínuo da temperatura do motor via entrada analógica dedicada a sensores PT100, permitindo acompanhar a temperatura em tempo real e proteger contra sobreaquecimento.
- Ofereceu capacidade de sobrecarga de até 150% da corrente de saída nominal por 60 segundos, garantindo reserva de torque nas condições mais críticas.
- Disponibilizou unidade de frenagem integrada, eliminando a necessidade de freio externo, reduzindo custos e simplificando o sistema.
- Contou com filtro C3 integrado, em conformidade com a IEC 61800-3, reduzindo interferência eletromagnética e assegurando operação estável do equipamento.
- Garantiu operação confiável em carga total em ambientes de até 50 °C, graças ao revestimento aprimorado da placa de circuito.
- Atendeu aos requisitos da NR12 com o recurso Safe Torque Off (STO), em conformidade com normas internacionais de segurança até SIL3.
- Teve suporte completo da Kalatec, desde a especificação até o comissionamento e pós-venda, reforçado por depoimentos reais de clientes satisfeitos.
Quando todos os critérios técnicos são respeitados, motor bem dimensionado, carga e ciclo compatíveis, inversor com capacidade de sobrecarga e controle adequado, a aplicação de um inversor industrial como o GD28 em uma lavadora industrial garante eficiência operacional, longevidade mecânica e economia energética.
Isso ilustra bem a importância de escolher corretamente o inversor de frequência para cada tipo de lavadora industrial.
Integração com sistemas de automação e controle remoto
Lavadoras industriais modernas possuem gerenciamento inteligente. O inversor pode ser integrado à automação com:
- Modbus RS-485 (mais comum)
- Entradas digitais para ciclos pré-setados
- Controle via IHM
- Configuração remota via software
- Integração com CLPs INVT, Delta, Siemens, etc.
Essa integração permite monitorar o torque aplicado pelo motor, a corrente consumida durante o ciclo, a contagem total de ciclos executados e qualquer alarme de sobrecarga que venha a ocorrer ao longo da operação.
Manutenção preventiva e boas práticas
Manutenção preventiva e boas práticas em inversores de frequência para lavadoras industriais envolvem rotina, ambiente adequado e ajustes corretos de parâmetros para garantir confiabilidade e máxima vida útil do conjunto eletromecânico.
- verificar regularmente a ventilação do inversor e o estado dos filtros
- evitar entrada de vapor, umidade ou respingos no painel e no equipamento
- apertar bornes e conexões elétricas, por exemplo, a cada 6 meses
- registrar alarmes ocorridos e monitorar parâmetros críticos de operação
- revisar as rampas de aceleração/desaceleração se houver vibração anormal
- checar periodicamente a tensão de alimentação e condições da rede elétrica
Com esses cuidados simples e constantes, o inversor de frequência passa a trabalhar de forma mais segura, estável e duradoura, aumentando a disponibilidade das lavadoras industriais e reduzindo custos de manutenção ao longo do tempo.
Desafios e limitações do uso de inversores em lavadoras
Embora tragam muitos benefícios, a aplicação de inversores em lavadoras industriais pode exigir alguns cuidados de adaptação da máquina e do painel elétrico.
Em sistemas mais antigos ou pouco preparados para automação, podem surgir efeitos colaterais que precisam ser tratados em projeto e parametrização.
Podem ocorrer, por exemplo:
- ruído eletromagnético em painéis e fiações antigos
- aumento de harmônicas na rede elétrica
- vibração estrutural se as rampas forem muito curtas
- falhas intermitentes se sensores e sinais não estiverem bem filtrados
- necessidade de frenagem maior que a capacidade do dissipador interno do inversor
Na prática, essas limitações são administráveis com um bom ajuste de parâmetros, uso correto de filtros, dimensionamento adequado de frenagem e revisão do painel, garantindo operação segura e estável da lavadora industrial.
Conclusão
Com o uso correto de inversores de frequência, a lavadora industrial deixa de ser apenas um equipamento “robusto” e passa a ser um ativo inteligente, eficiente e mais confiável dentro da lavanderia.
Ao combinar controle preciso de velocidade e torque, rampas suaves, recursos de proteção avançados e integração com automação, é possível reduzir consumo de energia, minimizar paradas e ampliar significativamente a vida útil da mecânica e do motor.
A experiência da Kalatec mostra que, quando o inversor é bem dimensionado, corretamente parametrizado e acompanhado por um suporte técnico especializado, os resultados aparecem rapidamente em forma de produtividade, estabilidade de processo e redução de custos de manutenção.
Se sua lavanderia ainda opera sem esse nível de controle, vale considerar um projeto de retrofit com inversores industriais para levar o desempenho do seu parque de máquinas a outro patamar.
