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Inversor de frequencia, caracteristicas, aplicacoes, funcionalidades, ...
Tipologia: Trabalhos
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Alunos: Bruno Machado Tavares LimaLima Nº Matrícula: 201817170317 Leandro Marques Correa Pinheiro Nº Matrícula: 201827170255 Silvan Silvério Rodrigues Júnior Nº Matrícula: 201827170433
de engrenagens planetárias ou através de acionamento de pistões com controle efetuado por válvulas. Para o acionamento dos motores hidráulicos, logicamente é necessário que se tenha um sistema hidráulico à disposição (tubulações, bombas e motores elétricos auxiliares), o que faz com que, em uma análise global do conjunto, o sistema tenha rendimento baixo e nível de manutenção elevado pela existência de várias partes mecânicas. O variador hidrocinético também permitia variação contínua de velocidade. Era composto de um eixo de entrada de rotação fixa e um eixo de saída, cuja rotação podia variar linearmente de zero até uma rotação muito próxima à do eixo de entrada. Com os variadores eletromagnéticos, mudou-se o conceito de variação exclusivamente mecânica para variação eletromecânica, através de técnicas baseadas no princípio físico das correntes de Fou cault, utilizando um sistema de discos acoplados às bobinas que podem ter o seu campo magnético variável, alterando-se assim o torque (e também a velocidade) na saída do variador. Algumas limitações deviam ser observadas para a aplicação deste equipamento:
para as aplicações industriais conhecer melhor o funcionamento este sistema (motor + inversor), a fim de prevenir erros de aplicação que poderiam reduzir os benefícios que estes dispositivos podem proporcionar. Com o avanço da eletrônica de potência foi possível o desenvolvimento de inversores de frequência com dispositivos de estado sólido, no início utilizou tiristores e atualmente está na fase de transistores (IBGT especificamente), ao qual sua denominação é transistor bipolar de porta isolada. Os ciclos conversores antecederam os atuais inversores, convertendo 60 Hz da rede em uma frequência mais baixa em uma conversão CA-CA, já os atuais inversores utilizam conversão CA-CC e depois em CA novamente. Os inversores de frequência são dispositivos eletrônicos que conseguem converter uma tensão de uma rede alternada senoidal em tensão contínua e após essa conversão, converte essa última em uma tensão de amplitude e frequência variáveis. No projeto básico de um inversor de frequência verifica-se na entrada um bloco retificador, o circuito intermediário composto de um banco de capacitores eletrolíticos e circuitos de filtragem de alta frequência e o bloco inversor, ou seja, o inversor é um bloco composto por transistores IGBT, dentro de um conversor. O inversor de frequência também é conhecimdo como conversor de frequência, e pode atuar como dispositivo de proteção para os mais distintos problemas de rede elétrica que pode acontecer, como exemplo o desbalanceamento entre fases, sobrecarga, quede de tesão, etc. Eles também são usados em motores elétricos de indução trifásicos com a finalidade de substituir os rústicos e pesados sistemas de variação de velocidades mecânicos, tais como polias, inversores de velocidade e variadores hidráulicos, como também os motores de corrente contínua (custo alto) que exigem manutenção periódica, pelo conjunto motor assíncrono e inversor que são mais baratos, de manutenção mais simples e reposição fácil. Esse dispositivo pode trabalhar em interfaces com computadores, centrais de comando, e manusear simultaneamente dezenas de motores, dependendo do porte e tecnologia do dispositivo. Com o avanço da tecnologia tornou-se possível incorporar inversores de frequência aos motores de indução formando unidades integradas, recomendados em situalões que exijam mobilidade ou em espaços pequenos onde necessita-se variação de velocidade com fácil instalação. É importante notar alguns aspectos de aplicação durante o dimensionamento, são eles: Corrente (principal grandeza elétrica limitante no dimensionamento); Potência do motor;
Figura 1 - Diagrama de bloco de um inversor de frequência Na seção retificadore os seis diodos localizados no circuito de entrada do inversor retificam a tensão trifásica da rede de entrada. A tensão resultante é filtrada pelo capacitor e utilizada como entrada para a secão inversora. Na seçãoinversora a tensão retificada DC é converidade em trifásica AC, os transistores chaveiam diversas vezes por ciclo, gerando um trem de pulsos com largura variável senoidalmente (PWM). Está saída de tensão pulsada aplicado em um motor irá gerar uma onda de corrente bem próxima da senoidal através do enrolamento do motor. Quando existem circuitos onde a potência é elevada, as perdas em relação aos dispostivos utilizados devem ser bastante reduzidas, por isso as chaves eletrônicos devem operar em estado de bloqueio ou de condução, para assim as perdas serem mínimas. 2-OBJETIVO Parametrizar um inversor de frequência para habilitar e desabilitar o motor elétrico de indução trifásico. 3-PARTE EXPERIMENTAL 3.1-Materiais Utilizados: Os materiais utilizados para realizar a pratica com inversor de frequência: Inversor de frequência WEG Mod.: BRCFW110016T2SZ.
Motor elétrico de indução trifásico Potência: 0.5CV, Tensão:220/380V, Carcaça: 71, Tensão: 220/380V, Rotação: 1680rpm e Frequência: 60 Hz. Cabos elétricos. Manual do usuário do CFW11. Manual de programação do CFW11. 3.2-Procedimentos:
P0202:V/F 60Hz. P0296:220V P0298: Uso normal (ND) P0398:1. P0400:220V P0401:2.10A P0402:1680rpm P0403:60Hz P0404:0.5CV P0406:Autoventilado
P. D. Reigosa, H. Wang, Y. Yang, and F. Blaabjerg, "Prediction of bond wire fatigue of IGBTs in a PV inverter under a long-term operation," IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 31, pp. 7171-7182, 2016. M. B. Martins, F. D. de Oliveira, A. E. A. de Araújo, and B. d. J. Cardoso Filho, "Proteção de conversores de frequência em sistemas não aterrados com faltas fase-terra intermitentes," in Industry Applications (INDUSCON), 2010 9th IEEE/IAS International Conference on, 2010, C. A. Petry, "Simulação de conversores CC-CA." Florianópolis, 2015 - IFMG. DIAS, L. P. C e LOBOSCO, O. S. Motores elétricos: Seleção e aplicação vol. 1, McGraw- Hill, 1998.
