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A necessidade de aumento de produção e diminuição de custos, faz a automação industrial crescer cada vez mais no Brasil. Assim, uma grande infinidade de equipamentos foram desenvolvidos para as mais diversas variedades de aplicações e setores industriais, um dos equipamentos mais utilizados nestes processos é o Inversor de Frequência, um equipamento versátil e dinâmico para controle de motores elétricos.
O que é um inversor de frequência
Um inversor de frequência é um dispositivo capaz de controlar a velocidade de rotação de um motor elétrico trifásico por meio do controle da frequência entregue pela rede elétrica. Dessa forma, se um motor elétrico vai conectado diretamente a rede elétrica, a sua velocidade é constante, já que sua frequência também será constante.
Os motores elétricos trifásicos são amplamente utilizados na industria por conta de sua alta eficiência e melhor custo-benefício. Seu principio de funcionamento é baseado no campo magnético rotativo, que acontece quando um sistema de alimentação de corrente alternada é aplicada em polos defasados 120º entre si, ou seja, um sistema trifásico. Dessa forma, a velocidade do motor elétrico trifásico está diretamente ligada a frequência do motor e o número de polos do motor, sendo a última uma característica já de fábrica do motor elétrico.
Assim, todo motor acionado por inversor de frequência proporciona a vantagem de ter uma melhor eficiência energética e um melhor desempenho de máquinas e equipamentos que funcionam com motores trifásicos. Outra grande vantagem é que o inversor reduz consideradamente o pico de corrente na partida do motor, proporcionando assim uma maior vida útil e menor manutenção.
Como funciona o inversor frequência
Um inversor de frequência, é um dispositivo eletrônico que tem como sua principal função é alterar a velocidade de rotação de um motor trifásico, através da mudança do valor da frequência que o inversor envia em seus contatos de saída.
O inversor de frequência possui vários estágios em seu funcionamento. O primeiro é onde chegam as fases vindas da rede elétrica, que são convertidas em um sinal de corrente continua, por meio de uma ponte retificadora de onda completa com dois diodos conectados a cada fase, totalizando 6 diodos.
Assim, após passar pelas pontes de diodo, a tensão nas fases é continua pulsante. O próximo estágio do sistema é o barramento de corrente continua, em que existem capacitores de filtro em paralelo e uma indutância em série, responsáveis por filtrar o sinal pulsante.
Assim, o sinal pulsante torna-se continuo, com uma ondulação mínima. Por conta da transformação de corrente alternada para continua, o valor da tensão elétrica no sinal continuo equivale a aproximadamente a multiplicação de raiz de dois pela tensão RMS em corrente alternada.
Modulação por largura de pulso – PWM
Por fim, o último estágio do inversor de frequência consiste em transistores capazes de chavear a tensão continua. Portanto, eles são capazes de ligar e desligar a alimentação do motor em cada uma das fases diversas vezes por segundo. Com isso, o sinal DC será novamente convertido em um sinal AC, mas que pode ter a sua frequência controlada por meio dos transistores.
Note que, do mesmo modo, os transistores permitem controlar a polaridade do sinal que chega ao motor, possibilitando que ocorra a conversão para AC.
Entretanto, por se tratar de uma onda quadrada, para fazer com que ela pareça com uma onda senoidal também é necessário alterar a sua largura de pulso. Dessa forma, a tensão de saída média também vai variar de acordo com a frequência.
Apesar do sinal retangular não ser adequado para a maioria das cargas que funcionam em corrente alternada, ele funciona muito bem em motores elétricos trifásicos, permitindo a variação da frequência e portanto a velocidade deles
