Inversores2

INVERSORES-2002-2006

Motor de Indução Trifásico
• Características que o tornam superior:

– Simplicidade: Ao contrário do motor CC, não
requere manutenção do conjunto escovas /
comutador;
– Possui tamanho e peso reduzidos para uma
mesma potência nominal, portanto custo
menor;
– Mecanismo mais simples mais fácil de ser
fabricado;
– Pode ser ligado diretamente a rede elétrica.
Não necessita de fonte CC;

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Motor de Indução Trifásico
• Barreiras ao emprego do motor de
indução trifásico (anos 80):
– Havia maior dificuldade em se variar a
velocidade em um acionamento controlado;
– Com motor CC basta variar a tensão aplicada a
armadura;
– Em CA os sistemas de controle eram mais
sofisticados e o resultado era de baixa
performance;
– Custo global do sistema (não apenas o
relativo a máquina) era maior.
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Evolução Tecnológica nos
anos 90
• Custo dos componentes de eletrônica de
potência e de controle diminuiu
continuamente e por conseguinte o custo
dos conversores de freqüência idem;
• Tendência de vantagem cada vez maior
de custo total do sistema máquina mais
acionamento para as máquinas CA;
• Novas técnicas como o controle vetorial
possibilitaram às máquinas CA
comportamento similar ou superior aos
das máquinas CC.
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Modelamento da Máquina de
Indução Trifásica
• Componentes:
– Estator:
• Enrolamentos nos quais é aplicada
alimentação de tensão alternada.
– Rotor:
• Composto de:
– Ou por uma gaiola de esquilo curto-circuitada.
– Ou por enrolamentos;

De qualquer forma, através de indução eletro-
magnética, o campo magnético produzido nos
enrolamentos do estator produz correntes no
rotor, de modo que, da interação de ambos os
campos magnéticos será produzido o conjugado
que levará máquina a rotação.
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Máquina de Indução Trifásica

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Modelamento da Máquina de
Indução Trifásica
• O campo magnético produzido no
estator é girante, devido a:

– Característica da CA trifásica da alimentação
do estator;
– Distribuição geométrica espacial dos
enrolamentos do estator;
O campo produzido pelas correntes induzidas no
rotor terá também as mesmas características e
procurará sempre acompanhar o campo girante
do estator.

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Velocidade Angular do Campo
Girante
• Depende da:
– Freqüência da rede;
– Numero de pólos da Máquina;
• Número de Pares de Pólos:
– Indica quantos enrolamentos há no estator,
deslocados espacialmente de modo simétrico,
e que são alimentados pela mesma tensão de
fase.
• Ex: Se há 3 enrolamentos ( um para cada
fase ) estiverem dispostos num arco de 180o
e outros 3 enrolamentos ocuparem os 180o
restantes, diz se que esta é uma máquina de
4 pólos (ou 2 pares de pólos).
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O Campo Girante
• No caso de um motor de 4 pólos:
– Dada a simetria circular da máquina, tem-se o
campo resultante, visto no entreferro, o qual
apresenta pólos resultantes deslocados 90o
espacial um do outro;

– A resultante no centro do arranjo é sempre nula,
no entanto o que importa é o fluxo magnético
presente no entreferro (distância entre o rotor e o
estator da máquina);

– A cada ciclo completo das tensões de alimentação
(360o elétricos) corresponderá a uma rotação de
180o no eixo.
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O Campo Girante
• Tal máquina possui 4 pólos (2 pólos norte e 2 pólos
sul), distribuídos simetricamente e intercalados:

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O Campo Girante

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O Campo Girante

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O Campo Girante

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Máquina de Quatro Pólos

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Velocidade Angular do Campo Girante
• A velocidade de rotação do campo girante, chamada
de velocidade síncrona, é dada por:

2⋅ω (ω = 2.π.f)
ωs = (em rad/s)
p
Sendo: p Número de pólos
ω S Velocidade angular (em rad/s)
das tensões de alimentação da máquina,

• Por ser mais prático, podemos também trabalhar
com f em Hz e com n em RPM:
2.60.f
ns =
p (em r.p.m.)
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Rotação do Rotor
• A corrente induzida no rotor possui uma
freqüência que é a diferença da freqüência do
campo girante e da rotação do rotor;

• Assim, na partida, com a máquina parada, a
freqüência da corrente induzida é máxima
(60 Hz no caso);

• A freqüência da corrente induzida vai-se
reduzindo enquanto o rotor acelera até
chegar tipicamente a uns poucos Hz , quando
á máquina atingir a rotação de regime.

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Rotação do Rotor
• Desta análise concluímos que:

• Se o rotor girar a mesma velocidade do
campo girante, a diferença é zero, assim
não haverá corrente induzida uma vez
que não há variação de fluxo pelas
espiras do rotor.

• Não havendo corrente induzida no rotor,
não há como sustentar conjugado no
eixo.
– A produção de conjugado no eixo da máquina
deriva do fato de que a velocidade do rotor é
sempre diferente da velocidade do campo girante.
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Rotação do Rotor
• Mas, em regime estável, ainda manterá
sempre uma pequena diferença. Ex:
– Num motor de 4 Pólos em 60 Hz temos:
2 ⋅ 60 ⋅ f 2 ⋅ 60 ⋅ 60
ns = = = 1800 rpm
p 4
– Entretanto a rotação do eixo especificada é de : 1720 rpm
– O que corresponde a uma freqüência assincrona de:

n ⋅ p 1720 ⋅ 4
fA = = = 57,33 Hz
2 ⋅ 60 120
– A freqüência da corrente induzida no rotor é:
finduzida = f − fA = 60 − 57,33 = 2,67 Hz
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Rotação do Rotor
• Essa diferença entre a ωs − ωm
velocidade angular síncrona e s=
a velocidade angular do rotor,
pode ser convertida em um ωs
valor de índice:

• Ao qual da-se o nome de:
... Escorregamento (S)...

• O qual pode ser obtido 1800 − 1720
também, da mesma S= = 0,044
forma,a partir das 1800
rotações em RPM. ou 4,4%
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O Escorregamento e o Fator de
Potência
• Com a máquina girando em vazio, o
escorregamento é mínimo e a corrente
induzida também, apenas suficiente para
produzir o conjugado à vazio.

• As correntes que circulam pelos
enrolamentos do motor são apenas para
manter a magnetização, tendo-se assim
uma carga altamente indutiva e um fator
de potência extremamente baixo:
(cos φ < 0,3)

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Potência
• A medida que uma carga mecânica é aplicada ao
motor a velocidade rotórica diminui, causando
aumento do escorregamento e da freqüência da
corrente induzida no rotor.

• O aumento da corrente do rotor reflete na
corrente do estator, provocando também, o
aumento desta.

• Apesar de estarmos solicitando mais potência da
linha de alimentação, estamos produzindo mais
potência mecânica, e, com um fator de potência
melhor.

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Potência
• A carga plena a máquina terá um
escorregamento que promove o equilíbrio
entre o conjugado do motor (CM) e o
conjuga resistente da carga (CRE).

• O fator de potência típico é de:

0,95 > cos φ > 0,8

Dependendo do porte do motor, sendo que
motores maiores apresentam também
maior fator de potência.
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Motores de Alto Rendimento
• Os motores elétricos são responsáveis por 21,6% do
consumo total de energia elétrica no Brasil (SIESE -
Eletrobrás 2003), o que justifica o uso de motores de alto
rendimento.
• Os motores de alto rendimento são motores projetados
para, fornecendo a mesma potência útil na ponta do eixo
que outros tipos de motores, consumirem menos energia
elétrica da rede.
• LEI DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA (Decreto n° 4.508, de 11
de Dezembro de 2002) define os níveis mínimos de
eficiência energética de motores elétricos trifásicos de
indução, rotor de gaiola de esquilo, de fabricação nacional
ou importados, para comercialização ou uso no Brasil.
• NBR 7094: “Máquinas Elétricas Girantes - Motores de
Indução - Especificação”, define os valores nominais
mínimos para motores alto rendimento.
• Motores de alto rendimento tem custo superior aos
Standard, porém devido à redução do consumo de energia
em função do seu maior rendimento, é possível obter um
retorno do investimento inicial rapidamente:
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Motores de Alto Rendimento
• Construtivamente os motores de alto rendimento
possuem as seguintes características:
– Chapas magnéticas de melhor qualidade (aço silício).
– Maior volume de cobre, que reduz a temperatura de
operação.
– Enrolamentos especiais, que produzem menos perdas
estatóricas.
– Rotores tratados termicamente, reduzindo perdas
rotóricas.
– Anéis de curto circuito dimensionados para reduzir as
perdas Joule.
– Projetos de ranhuras do motor são otimizados para
incrementar o rendimento (Altos fatores de enchimento
das ranhuras, que provêm melhor dissipação do calor
gerado).

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A Curva de conjugado
• Uma curva de conjugado típica mostra três
regiões distintas que representam os três
modos de operação de um motor (para
este estando ligado direto a rede com f=60
Hz)

– Tração;

– Regeneração;

– Reversão.
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A Curva de conjugado

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Modo Tração
• Em tração, o rotor gira no mesmo sentido do campo
girante;

• O fluxo no entreferro se mantém constante se o conjugado
se manter constante;
• A medida que o escorregamento aumenta, o conjugado
também aumenta (ou vice-versa) e o aumento é
proporcional se estiver na região linear;

• A operação normal do motor se dá na região linear, uma
vez que se o CRE exceder a um valor máximo, o motor
parará;
– Se isso ocorrer teremos elevadas perdas de potência no rotor, devido a
altas correntes induzidas. As perdas provocam aquecimento e o
aquecimento prolongado danifica o motor.
• Na região linear a corrente do rotor cresce de maneira
praticamente linear com o escorregamento;
– O mesmo acontece com a potência e o conjugado.

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Modo Regeneração
• O rotor e o campo girante movem-se no
mesmo sentido, mas a velocidade mecânica
ω M, é maior que a velocidade síncrona ω s .
– Isso resulta em um escorregamento negativo.

• Isso significa que a máquina está operando
como gerador, entregando potência ao
sistema de linha de alimentação à qual o
estator estiver conectado.

• Esta situação só pode ocorrer se tivermos um
controlador capaz de variar a freqüência da
CA de alimentação e se, a partir de um
regime estável, a freqüência passar a ser
diminuída.
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Modo Reversão
• O campo girante gira em sentido oposto ao rotor,
levando a um escorregamento: 2 > S > 1
• Isso ocorre se repentinamente provocando a mudança
no sentido de rotação do campo pela inversão da
conexão de duas das três fases da alimentação do
estator;
• O conjugado produzido (que tende a acompanhar o
campo girante) se opõe ao movimento do rotor,
levando a uma frenagem da máquina;
• Enquanto estiver revertendo (desacelerando em um
sentido) o conjugado presente é pequeno mas
correntes são elevadas;
• A energia retida na massa girante e dissipada
internamente na máquina, levando-a ao aquecimento.
O número de reversões deve ser comedido para não
provocar superaquecimento devido ao acumulo
sucessivo de calor;
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Métodos de Variação da
Velocidade da Máquina de Indução
• Do ponto de vista do acionamento, a
velocidade de um motor de indução pode
ser variada de uma das seguintes
maneiras:
– Controle da resistência do rotor (antigo);
– Controle da tensão do estator (antigo);
– Controle da freqüência do estator (antigo);
– Controle da tensão e da freqüência do estator
(controle escalar);
– Controle da corrente (controle vetorial).

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Controle pela Resistência do Rotor
• Para uma máquina de rotor bobinado é possível,
externamente, colocar resistências que se somem à
impedância própria do rotor:

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Controle pela Resistência
• A variação de Rx permite mover a curva
conjugado-Velocidade da máquina como mostrado
nos três casos abaixo:

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• Note que para um determinado conjugado, o
aumento da resistência associada ao rotor leva a
uma diminuição da velocidade mecânica.
• Este método permite, além de limitar a corrente
de partida, também elevar o conjugado de
partida.
• Obviamente é um método de baixa eficiência
energética devido a dissipação de potência nas
resistências.
• O balanceamento das 3 fases é fundamental para
a boa operação da máquina.
• Este acionamento foi (é) usado especialmente em
situações que requeriam um grande número de
partidas/paradas, além de elevado conjugado.

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• Os resistores podem ser substituídos por um
retificador trifásico que “enxerga” uma
resistência variável, determinada pelo ciclo de
trabalho do transistor de saída (fig b);

• Outros arranjos, permitem que, ao invés de se
dissipar energia em uma resistência externa, se
possa envia-la de volta a rede. A relação entre a
tensão CC definida pelo retificador e a corrente Id
refletem para o enrolamento do rotor como
resistência equivalente (fig c).

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Controle Pela Tensão de
Alimentação do Estator
Das equações do conjugado, podemos observar que:
2
3 ⋅ R r ⋅ VS
Cd =
 R r  2 2
S ⋅ ω S  + ( XS + Xr ) 
S
  
2
3 ⋅ R r ⋅ VS
CS =
[
ωS ⋅ ( Rr ) + ( X S + X r )
2 2
]
O conjugado é proporcional ao quadrado da tensão
aplicada ao estator.

Assim, para um dado conjugado resistente, uma
redução na tensão provoca uma diminuição da
velocidade (de fato um aumento no escorregamento).

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• Este tipo de acionamento não é aplicável
a cargas que necessitem de:

– Conjugado constante (independente da velocidade);
– Elevado conjugado de partida.

• Além do mais:
– a faixa de ajuste da velocidade é relativamente pequena;
– O ajuste é feito as custas de redução significativa do
conjugado disponível.

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• Para que a performance desse tipo de
acionamento seja satisfatória, motores
especiais são construídos (denominados
de classe D):
– Tais motores possuem elevada resistência no
enrolamento de rotor de modo que a faixa de
variação de velocidade se torne maior e não seja
muito severa a perda de conjugado em baixas
velocidades.
• O acionamento é simples e de baixo
custo, justificando o uso para aplicações
de baixa performance tais como
ventiladores e bombas centrífugas, que
exigem baixo conjugado de partida.

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Controle Pela Variação da
Freqüência
• O Conjugado do motor é dado por:
C = ke × Φ m × I R
Corrente rotórica
Conjugado do motor

• Já o fluxo pode ser resumido em: Fluxo magnético

VS 1 VS
φ0 ≅ = .
ωS 2π f
Assim, o Conjugado é dependente do fluxo e o
fluxo, por sua vez, é dependente da freqüência!

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Freqüência
• Pelas equações apresentadas
anteriormente conclui-se que:
– Manipulando-se apenas a freqüência da fonte de
alimentação CA do estator, tanto a velocidade
quanto o conjugado de um motor de indução,
podem ser variados simultaneamente, de modo
que:

• A velocidade é diretamente proporcional a
freqüência da CA;

• O conjugado é inversamente proporcional a
freqüência da CA.
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Freqüência
• No entanto tal acionamento não é
conveniente, pois:
– reduzindo-se a freqüência, aumenta-se o fluxo levando-
se a uma saturação da máquina o que provoca a
alteração da característica conjugado-velocidade.
– Para baixas freqüências, com a diminuição das
reatâncias, a corrente do estator tende a se elevar
demasiadamente.
– Se a freqüência for elevada acima da freqüência
nominal, fluxo e conjugado diminuem, característica
similar a dos motores CC, quando se faz elevação de
velocidade por meio de enfraquecimento do campo.

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Freqüência
• Uma alimentação deste tipo pode ser obtida por meio
de um inversor que forneça uma tensão constante
(valor eficaz), variando apenas a freqüência.

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Controle da Tensão e da
Freqüência
• Se a relação entre a tensão e a freqüência da
alimentação do motor for mantida constante, o
fluxo de entreferro não se altera, de modo que o
conjugado máximo não se altera.

• Uma vez que a tensão nominal da máquina não
deve ser excedida, este tipo de acionamento
aplica-se para velocidades iguais ou menores que
a velocidade nominal.

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Controle com Variação da
Tensão e da Freqüência
• Consideremos a relação entre a tensão e
a freqüência seja constante (Volts/Herts
constante);
• Dai pela lei de Lenz:
dφ(t )
v( t ) =
dt
• O fluxo é constante:

V0 1 V0
φ0 ≅ = .
ω 2π f
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Conversores Estáticos de
Freqüência
• Concluímos então que para podermos variar a
velocidade de um motor de indução mantendo o
conjugado constante, devemos manter constante
a relação tensão/freqüência;

• O inversor que utiliza o princípio de manter V/Hz
constante é denominado inversor escalar.

• A figura mostra a característica conjugado-
velocidade para uma excitação deste tipo, para
velocidades abaixo da velocidade nominal.

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Controle da Tensão e da Freqüência

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• Notamos que o motor será capaz de girar
em qualquer velocidade abaixo da
nominal.
• No entanto, em rotações muito baixas o
motor perde a capacidade de produção de
conjugado.
– Isso ocorre em função das perdas existentes na
resistência do estator, que se torna muito resistivo.
• Uma das soluções possíveis é modificar a
curva Volts/Hz, de modo a compensar
este efeito.

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220V

Compensação IxR

Compensação
Máxima

Sem
Compensação

60Hz
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Controle com Variação da
Tensão e da Freqüência
• A novidade foi poder sintetizar de forma simples
uma tensão trifásica com tensão e freqüência
ajustáveis.

• A idéia central é variar a velocidade do campo
girante do motor, mantendo sua amplitude
nominal, ou seja, conservando o fluxo magnético
no valor especificado pelo fabricante.

• O motor será capaz de girar em qualquer
velocidade abaixo da nominal.

• No entanto para rotações muito baixas, o motor
ainda apresenta perda de capacidade de produzir
conjugado...

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Sistemas Automáticos de Controle

• Consiste num conjunto de
elementos interligados em malha
fechada, isto é, além do fluxo de
informação no sentido direto (da
entrada para a saída), existe outro
no sentido contrário (da saída para
a entrada), chamado de
realimentação (feedback).

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Sistemas Automáticos de Controle
PERTURBAÇÕES

ENTRADA ELEMENTO SAÍDA
COMPA COMANDO FINAL DE PLANTA SENSOR
RADOR
COMANDO

SINAL DE VARIÁVEL VARIÁVEL
COMANDO MANIPULADA CONTROLADA

REALIMENTAÇÃO

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Estrutura Básica

• Entradas / Saídas
digitais
• Entradas / Saídas
analógicas
CPU I.H.M Unidade de
Controle
• Interface serial

Interfaces e "Drives"

Etapa Etapa Unidade de
Link DC
Retificadora Inversora Potência

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Circuito de Potência

AC DC AC

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Retificador
Ponte não controlada na entrada que pode ser monofásica ou trifásica
dependendo do modelo do inversor.

+ Ud + Ud

REDE REDE

- Ud - Ud

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Circuito Intermediário
Filtra a tensão retificada diminuindo seu "ripple", e fornece a corrente
de saída; Também faz a troca de reativos com o motor.

K1 Circuito de pré-carga

R
C

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Etapa Inversora
Os transistores operam como chaves

(+)

CH1 CH3 CH5
T1
Link DC T2
T3
CH4 CH6 CH2

(-)

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Etapa Inversora
Transforma o nível de tensão CC do link em uma tensão alternada para
que a mesma seja aplicada ao motor.
Como é possível transformar uma tensão CC em tensão CA ?
+ Ud
T1
+ Ud

CH1

T1
CH4
- Ud

- Ud
CH1
aberta CH4
fechada
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Modulação
Sistema de modulação PWM ( Pulse Width Modulation )

portadora

Senóide de referência

Tensão média de saída

Forma de onda da saída

allenz NAI 60

Equação da Velocidade

Mecânica (Rotórica)
Freqüência

120 ⋅ f
nm = ⋅ (1 − s )
p

Velocidade Escorregamento
Assíncrona
ou Número de pólos
Mecânica

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Filosofias de Controle
Equação de Conjugado do Motor

C = ke × Φ m × I 2
Corrente rotórica

Fluxo magnético
Conjugado do motor

Controle Escalar Controle Vetorial

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Controle Escalar
O conjugado será constante se o produto entre o fluxo e a
corrente rotórica for constante.

C = ke × Φ m × I 2
Podemos considerar que I2 seja praticamente constante.
Assim devemos avaliar como se comporta o fluxo.

U U
Φm = k1 × f ⇒ =K
f

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Controle Vetorial
• O controle vetorial é um método de controle, com
uma visão da máquina e dos seus modelos
dinâmicos, que toma em consideração tanto a
amplitude das grandezas como a sua fase,
fazendo utilização de "vetores espaciais", cujas
projeções são as variáveis trifásicas.

• Tradicionalmente o controle vetorial utiliza a
estratégia de matrizes de transformação do
sistema de 3 eixos para um sistema de 2 eixos
(transformadas de Clark e Park). A estrutura de
regulação (malha fechada) recebe assim duas
constantes como referência: a componente do
conjugado (sobre o eixo q) e a componente do
fluxo (sobre o eixo d).

allenz NAI 64


Controle Vetorial

Id = corrente de excitação

Corrente Iq = corrente de conjugado
de TRANSF
saída

Id Iq
Corrente
Integrador de
Tensão magnetização
de TRANSF
saída Valor estimado

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Vetorial "Sensorless"
regulador regulador
referência
n I

Valor estimado

Corrente
de regulador
PWM
magnetização
φ

Valor estimado

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Vetorial com "Encoder"
regulador regulador
referência
n I

Corrente
de regulador
magnetização
φ PWM

"Encoder"
Valor real

allenz NAI 67


Comparativos entre Tecnologias
Inversores de Freqüência
Corrente Vetorial
Característica
Contínua Escalar "Sensorless" C / "Encoder"

Controle de
SIM SIM SIM SIM
Velocidade

Controle de
SIM NÃO NÃO SIM
conjugado

Sincronismo
Com SIM NÃO NÃO SIM
Precisão

allenz NAI 68


Comparativo entre Tecnologias
Corrente Vetorial
Característica
Contínua Escalar
"Sensorless" C/ "Encoder"
Precisão de
0,025 % 1% 0,5 % 0,01 %
velocidade
Faixa de
Variação de 1:100 1:10 1:20 1:100
Velocidade
conjugado de
150 % 100 % 150 % 150 %
Partida

allenz NAI 69


Características de Partida

Tipo de Inversor
Escalar Vetorial Vetorial
Sensorless Com
Encoder
CP / CN 1,0 1,5 1,5
IP / IN 1,5 1,5 1,5
Valores máximos válidos para tempos de aceleração menores que 60 s.

allenz NAI 70


Características de Frenagem
O inversor deve fazer com que o motor desacelere
a carga e pare após um determinado tempo

Sistemas normalmente aplicados :

• Rampa de freqüência;
• Frenagem reostática;
• Frenagem
regenerativa;
• Frenagem por injeção de corrente contínua.

allenz NAI 71


Rampa de Freqüência

Este sistema é eficiente para
f
cargas de baixa até media
inércia.

t
Tempo da Rampa programável

allenz NAI 72


Rampa de Freqüência
Para cargas com baixa inércia.

REDE MOTOR

Para cargas com inércia mais
elevada.

REDE GERADOR

Sobretensão
allenz NAI 73


Frenagem Reostática
Energia dissipada
Não deve haver sobre-tensão por efeito Joule
no Link CC, para evitar que o
inversor entre em bloqueio na
execução da rampa.
Resistor de
frenagem

REDE GERADOR

Módulo de frenagem

allenz NAI 74


Resistor de Frenagem
 Tipo fita (maior porte) ou fio (menor porte);
 O valor Ôhmico dependerá do
modelo do inversor (maiores correntes implica em
menores valores ôhmicos);

 A potência de dissipação poderá ser definida através
da seguinte relação :

P Re sistor
≥ 0,2 × P Motor
(valores em kW)

allenz NAI 75


Frenagem Regenerativa

REDE MOTOR

REDE GERADOR

Ponte regenerativa Ponte inversora

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Frenagem por Injeção CC
f
Frenagem
reostática
Injeção de C.C.
Freqüência
mínima

UCC

trampa t
tmorto tCC

allenz NAI 77


U/f Ajustável
Permite a alteração da curva U/f padrão ajustando a característica
de tensão e freqüência em uma condição não convencional.

allenz NAI 78


Rampa S
Permite escolher uma rampa linear ou “S” para a aceleração e
desaceleração.

allenz NAI 79


Potenciômetro Eletrônico
Esta função permite que duas entradas digitais sejam
programadas para acelerar e desacelerar o motor.

Acelera

Referência de
freqüência
Desacelera
Potenciômetro eletrônico

Habilitação
&

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"Multispeed"
Ajuste de velocidades pré-definidas, através de combinações de
entradas digitais. Um CLP pode comandar as entradas digitais do
Inversor.

DI´s

f3

f2
f4
f1
f8
f5
f7
f6

allenz NAI 81


Ciclo Automático
Esta função permite que o motor execute uma seqüência pré-
programada de velocidades, em tempos pré-definidos.

allenz NAI 82


Compensação de Escorregamento
Referência de
velocidade
velocidade

V

Corrente Ativa
da saída

∆
n

allenz NAI 83


Rejeição de Freqüências
Permite que o Inversor rejeite freqüências indesejada como por
exemplo freqüências que causam ressonância mecânica na
máquina (vibração excessiva).

Velocidade
Motor

Banda
Proibida

Banda
Proibida

n1 n2
Referência
allenz NAI 84


“Ride Through”
tFalta < 2 s
Tensão no link DC

desabilitado Pulsos de saída
Tempo ajustável

Tensão de saída

Freqüência de saída

allenz NAI 85


Regulador P.I.D
Esta função permite controlar automaticamente através de ação
P.I.D , nível, pressão, vazão, temperatura, etc.

Velocidade
Referência

REGULADOR
PID
(Inversor)

(Sinal padronizado)
PROCESSO
Realimentação

allenz NAI 86


Regulador de Velocidade
Esta função permite a regulação da velocidade do motor em malha
fechada, através de realimentação por “encoder”.

Velocidade
Referência

REGULADOR
PI
(Inversor)

("Encoder" incremental)
PROCESSO
Realimentação

allenz NAI 87


Linha de Produtos

USA Canadá Europa
allenz NAI 88


Características Gerais
µ Certificações Internacionais

µ Faixa de freqüência de saída 0...300 Hz

µ Ponte inversora a transistor IGBT

µ IHM remota para painéis (cabos de 1/2, 1, 2,
5, 7.5 ou 10 m)

µ Interface serial RS-232 ou RS-485

allenz NAI 89



Padronização de programação

Produtos de nível internacional (exportação)

Compatibilidade eletromagnética “EMC”

Grau de proteção IP20 e NEMA 1 (CFW-09)

allenz NAI 90


µ Rampa Linear e rampa tipo “S”

µ Frenagem CC

µ Compensação I x R manual e automática

µ Função de JOG

µ Curva U/F ajustável

allenz NAI 91


µ Função “Multi-Speed” - 8 velocidades

µ Rejeição de freqüências críticas

µ “Ride-Through” (operação durante falhas
momentâneas da rede)

µ Compensação de escorregamento

allenz NAI 92


µLINE
µ Função “Flying Start” (partida com motor girando)

CFW-07
µ Frenagem Reostática incorporada
µ Regulador PID Superposto (Versão HVAC)

CFW-09
µ Função Flying Start (partida com motor girando)
µ Função Ride-Through (quedas momentâneas da rede)
µ H.M.I. com função COPY

allenz NAI 93


Regulador de Velocidade
CARACTERÍSTICAS µLINE CFW-07 CFW-09

Alimentação Monofásica (Vca) 200-240 220-230 220-230

200-240 220-230 220-230
Alimentação Trifásica (Vca) 380-480 380-480 380-480

04 03 06
Entradas digitais programáveis
01 02 03
Saídas digitais programáveis
01 02 02
Entradas analógicas programáveis
-- 01 02
Saídas analógicas programáveis 2,5 / 5 1,25 / 2,5 /
2,5 / 5
10 5 / 10
Freqüência de chaveamento (kHz)

allenz NAI 94


Inversor uLINE CFW-07 CFW-09
Tensão de I Nom. do Motor I Nom. do Motor I Nom. do Motor
Alimentação CFW (A) (CV) CFW (A) (CV) CFW (A) (CV)

220 Vca 1,6 0,25 1,8 0,33 6,0 1,5
Monofásico 2,6 0,5 2,6 0,5 7,0 2,0
4,0 1,0 4,1 1,0 10 3,0
6,0 1,5
7,3 2,0
10 3,0

allenz NAI 95


Inversor uLINE CFW-07 CFW-09
Tensão de I Nom. do Motor I Nom. do Motor I Nom. do Motor
Alimentação CFW (A) (CV) CFW (A) (CV) CFW (A) (CV)

220 Vca 7,0 2,0 10 3,0 6 1,5
7 2,0
Trifásico 16 5,0 10 3,0
13 4,0
16 6,0
24 7,5
28 10
45 15
54 20
70 25
86 30
105 40
130 50

allenz NAI 96


Inversor uLINE CFW-07
Tensão de I Nom. do Motor I Nom. do Motor
Alimentação CFW (A) (CV) CFW (A) (CV)

380 Vca 1,0 0,25 2,6 1,0

Trifásico 1,6 0,5 4,1 2,0
2,6 1,0 6,5 3,0
4,0 2,0 9,3 5,0
13 7,5
16 10

allenz NAI 97


Inversor CFW-09

380 Vca
3,0 1,5 60 40
4,0 2,0 70 50
Trifásico 5,0 3,0 86 60
9,0 5,0 105 75
13 7,5 142 100
16 10 180 125
24 15 240 150
30 20 361 270
38 25 450 300
45 30 600 400

allenz NAI 98


Inversor uLINE CFW-07

440 Vca 1,0 0,33 2,6 1,5
1,6 0,75 4,1 2,0
Trifásico
2,6 1,5 6,5 4,0
4,0 2,0 9,3 6,0
13 7,5
16 12,5

allenz NAI 99


Inversor CFW-09

440 Vca
3,0 1,5 60 40
4,0 2,0 70 50
Trifásico 5,0 3,0 86 60
9,0 6,0 105 75
13 10 142 100
16 12,5 180 150
24 15 240 200
30 20 361 300
38 25 450 350
45 30 600 500

allenz NAI 100


Proteções
µ Curto-Circuito na saída (Fase-fase e fase-terra)
µ Sobrecarga no motor ( I x t )
µ Subtensão e sobretensão
µ Falta de fase na alimentação
µ Sobretemperatura na Potência
µ Erro de programação
µ Erro da comunicação Serial

allenz NAI 101


"Motordrive"

MDW-01

Controle Escalar

allenz NAI 102


O que é ?

O motordrive consiste de um motor de indução
e um inversor de freqüência formando uma unidade
integrada, compacta e robusta

allenz NAI 103


Produto Inovador

Motor + Inversor

(unidade integrada do mesmo fabricante)

Rotação Nominal 1800 rpm (IV pólos) e
3600 rpm (II pólos)

Classe de isolação “F”

Carcaça de alumínio

allenz NAI 104


Formas construtivas do motor:
B3T (com pés - padrão), B35T (com pés e flange FF-
especial) e B34T (com pés e flange C - especial)

Controle microprocessado

Modulação PWM senoidal

Interface homem-máquina remota (opcional -
composta por display e cabo de 2, 5 ou 10 m)

Mesmas características elétricas e proteções do
CFW-07
allenz NAI 105


Especificação
Tensão de Modelo Motor Carcaça
Alimentação MDW-01 (CV / Vca)

220 Vca
2,0/1AC.220-230 2 / 220 90 S/L
Monofásico

220 Vca 2,0/3AC.220-230 2 / 220 90S

Trifásico 3,0/3AC.220-230 3 / 220 90L
5,0/3AC.220-230 5 / 220 100L

380 Vca 2,0/3AC.380-480 2 / 380-480 90S

Trifásico 3,0/3AC.380-480 3 / 380-480 90L
5,0/3AC.380-480 5 / 380-480 100L

allenz NAI 106


Vantagens

Elevada compactação

Robustez elevada (Inversor IP55)

Custo reduzido da instalação elétrica

Eliminação de problemas entre motor e Inversor

Padronização de programação com uLINE, CFW-07,
CFW-09
Frenagem reostática incorporada (standard)

allenz NAI 107

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