Os fornecedores de equipamentos para elevadores com foco em economia de energia lembram que, com o desenvolvimento contínuo da tecnologia, os conversores de frequência têm sido cada vez mais utilizados em nosso cotidiano, em aparelhos de ar condicionado, elevadores e na indústria pesada. O uso da tecnologia de frequência variável em ar condicionado já é bastante conhecido, mas seu uso em elevadores ainda é pouco divulgado.
Atualmente, a maioria dos elevadores utiliza regulação de velocidade por frequência variável e regulação de velocidade por tensão variável, sendo que os conversores de frequência representam quase metade dos elevadores. O padrão mais comum para elevadores é uma placa lógica + conversor de frequência. A primeira é responsável pelo operador, que monitora o feedback de cada sinal no elevador, enquanto o segundo é composto inteiramente pelos atuadores de partida e frenagem do motor. Vamos começar com o circuito externo mais intuitivo. Primeiramente, o conversor de frequência pode realizar a regulação contínua da velocidade do motor simplesmente conectando os três fios principais do motor: R, S e t. Para uma compreensão mais profunda do princípio da regulação de velocidade por conversão de frequência, tomando como exemplo um motor assíncrono trifásico, na simetria trifásica do enrolamento do estator do motor assíncrono trifásico, um campo magnético rotativo é gerado, o qual corta o condutor do rotor e induz corrente no enrolamento do rotor. Essa corrente fará com que o enrolamento do rotor gere uma força de campo magnético rotativo, impulsionando assim a rotação do rotor. A frequência de saída determina a velocidade de rotação do campo magnético rotativo, realizando assim a regulação da velocidade do rotor. Existe uma fórmula para a velocidade síncrona n=60f/p, que está relacionada a isso. Obviamente, esse valor se refere ao número de enrolamentos do estator. Normalmente, observamos que a tensão do inversor no menu de monitoramento do inversor é proporcionalmente maior ou menor, pois, na frequência operacional nominal, se a tensão de frequência for menor em certas situações, isso causará forte magnetismo e até mesmo incêndio no veículo. Por outro lado, se a vazão for insuficiente, isso afetará diretamente o torque de saída do motor elétrico.
O circuito principal de um conversor de frequência típico consiste em três partes: um circuito retificador, um circuito intermediário e um circuito inversor. O circuito retificador é relativamente simples e utiliza uma ponte retificadora trifásica (retificador não controlado por diodo de potência, retificador não controlado por tiristor) para gerar a corrente contínua, também conhecida como tensão do barramento CC. Quando o circuito intermediário entre o circuito retificador e o circuito inversor é utilizado, incluindo circuitos gerais, circuitos de filtragem e blocos de frenagem, o inversor utiliza um capacitor de grande capacidade que atua como regulador de filtro. Como a pulsação CC do retificador ainda precisa ser filtrada, ele fornece uma fonte de alimentação CC relativamente estável. O módulo inversor também utiliza um resistor de frenagem externo. Nesse capacitor de grande capacidade, quando o motor desacelera e freia, a energia é acionada, e o circuito inversor armazena energia elétrica. Quando a potência é muito alta, o inversor controla o resistor de frenagem externo para absorver o excesso de energia, evitando assim a sobretensão do conversor. Finalmente, o circuito inversor é a parte mais importante e vulnerável de um inversor. Os métodos gerais de controle de modulação de frequência são divididos em duas categorias: PAM (Modulação por Amplitude de Pulso) e PWM (Modulação por Largura de Pulso). No entanto, o PAM também precisa ser compatível com circuitos retificadores controláveis em alguns conversores de frequência, o que exige alta sensibilidade de disparo e apresenta maiores desvantagens. O controle PWM é o método mais comumente utilizado. A modulação PWM é um dispositivo de chaveamento baseado em circuitos inversores de alta frequência, que controla o período de modulação da frequência de saída alterando a largura do pulso de tensão. Atualmente, é utilizado em diversos dispositivos de chaveamento, como IGBTs, e atua sobre o motor (carga indutiva) com pulsos de alta frequência, auxiliando na geração de ondas senoidais e no controle de tensão e frequência, possibilitando assim a regulação contínua da velocidade.
O conversor de frequência para elevadores não é apenas um instrumento especializado para o controle de elevadores, mas também um produto de alta qualidade entre os conversores de frequência de pequena e média potência. Ele melhora a eficiência do elevador, garante um funcionamento suave e prolonga a vida útil do equipamento. Combinado com o controle por CLP ou microcomputador, demonstra ainda mais a superioridade do controle sem contato: fiação simplificada, controle flexível, operação confiável e manutenção e monitoramento de falhas convenientes. A instalação de um dispositivo de economia de energia com feedback no conversor de frequência do elevador permite converter com eficiência a energia elétrica regenerada armazenada no capacitor do conversor em energia elétrica CA e enviá-la de volta para a rede elétrica, transformando o elevador em uma "usina de energia" verde para fornecer energia a outros equipamentos e economizar energia.