O fornecedor da unidade de realimentação de energia lembra que a principal função do conversor de frequência é controlar o equipamento de controle do motor CA, alterando a frequência da fonte de alimentação de trabalho do motor. Você conhece os tipos de conversores de frequência? Quais são as diferenças entre conversores de frequência vetoriais específicos e conversores de frequência de uso geral?
Existem duas diferenças principais entre conversores de frequência vetoriais específicos e conversores de frequência comuns. A primeira é a alta precisão de controle e a segunda é o alto torque de saída em baixas velocidades.
Conversor de frequência vetorial específico:
O princípio de funcionamento de um conversor de frequência vetorial específico consiste em primeiro retificar o sinal e, em seguida, invertê-lo para obter a frequência e a tensão desejadas.
A tecnologia de controle vetorial utiliza a transformação de coordenadas para transformar, de forma equivalente, um sistema trifásico em um sistema bifásico MT, decompondo o vetor de corrente do estator de um motor CA em dois componentes CC (ou seja, componente de fluxo magnético e componente de torque), atingindo assim o objetivo de controlar separadamente o fluxo magnético e o torque do motor CA e, consequentemente, obtendo o mesmo bom efeito de controle que um sistema de controle de velocidade CC.
O controle vetorial, também conhecido como 'controle de velocidade', apresenta algumas diferenças em relação ao seu significado literal.
Modo de controle V/F: Assim como ao dirigir, a abertura do acelerador no seu pé permanece constante, enquanto a velocidade do carro varia! Isso acontece porque a estrada em que o carro trafega é irregular, e a resistência do ar também muda. Ao subir uma ladeira, a velocidade diminui, e ao descer, aumenta, certo? Para um conversor de frequência, o valor de ajuste da frequência é equivalente à abertura do acelerador no seu pé ao dirigir, e a abertura do acelerador é fixa durante o controle V/F.
Método de controle vetorial: Permite controlar o veículo para manter uma velocidade constante o máximo possível em diferentes condições da estrada, como subidas, descidas e outras, melhorando a precisão do controle de velocidade.
Conversor de frequência universal:
Um conversor de frequência universal é aquele que pode ser aplicado a todas as cargas. Mas, se houver um conversor de frequência dedicado disponível, ainda é recomendável usar um conversor de frequência dedicado. Os conversores de frequência dedicados são otimizados de acordo com as características da carga, oferecendo configurações de parâmetros simples, melhor regulação de velocidade e economia de energia.
A seleção correta do conversor de frequência é crucial para o funcionamento normal do sistema de controle. Ao escolher um conversor de frequência, é necessário compreender plenamente as características da carga que ele alimentará. Na prática, as máquinas de produção costumam ser divididas em três tipos: carga de torque constante, carga de potência constante e carga de ventilador/bomba.
Carga de torque constante:
O torque de carga TL é independente da velocidade n, e TL permanece sempre constante ou quase constante em qualquer velocidade. Por exemplo, cargas de atrito como correias transportadoras, misturadores, extrusoras, bem como cargas potenciais como guindastes e elevadores, pertencem à categoria de cargas de torque constante.
Quando um conversor de frequência aciona uma carga com propriedades de torque constante, o torque em baixas velocidades deve ser suficientemente alto e possuir capacidade de sobrecarga adequada. Se for necessária uma operação estável em baixas velocidades, a capacidade de dissipação de calor dos motores assíncronos padrão deve ser considerada para evitar o aumento excessivo da temperatura do motor.
Carga de potência constante:
O torque necessário para fusos de máquinas-ferramenta, laminadores, máquinas de papel e linhas de produção de filmes plásticos, como bobinadores e desenroladores, é geralmente inversamente proporcional à velocidade de rotação, o que é conhecido como carga de potência constante. A propriedade de potência constante da carga deve ser limitada a uma determinada faixa de variação de velocidade. Quando a velocidade é muito baixa, devido à limitação da resistência mecânica, o torque constante (TL) não pode aumentar indefinidamente e se transforma em uma propriedade de torque constante em baixas velocidades. As regiões de potência constante e torque constante da carga têm um impacto significativo na seleção dos esquemas de transmissão. Quando o motor está em regulação de velocidade por fluxo constante, o torque máximo de saída permitido permanece inalterado, o que caracteriza a regulação de velocidade por torque constante; em regulação de velocidade por campo magnético fraco, o torque máximo de saída permitido é inversamente proporcional à velocidade, o que caracteriza a regulação de velocidade por potência constante. Se a faixa de regulação de velocidade por torque constante e potência constante do motor elétrico for compatível com a faixa de torque constante e potência constante da carga, ou seja, em caso de "correspondência", a capacidade do motor elétrico e a capacidade do conversor de frequência são minimizadas.
Cargas de ventiladores e bombas:
Em diversos ventiladores, bombas de água e bombas de óleo, a resistência gerada pelo ar ou líquido dentro de uma determinada faixa de velocidade, com a rotação do impulsor, é aproximadamente proporcional ao quadrado da velocidade (n). À medida que a velocidade de rotação diminui, a potência necessária para essa carga também diminui, sendo proporcional ao cubo da velocidade. Quando o volume e a vazão de ar necessários diminuem, o uso de um conversor de frequência para ajustar o volume e a vazão de ar por meio da regulação da velocidade pode gerar uma economia significativa de energia elétrica. Devido ao rápido aumento da potência necessária com a velocidade em altas rotações, que é proporcional ao cubo da velocidade, geralmente não é recomendável operar cargas como ventiladores e bombas em frequências acima da faixa de frequência da rede elétrica.