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Em aplicações práticas, os conversores de frequência geralmente precisam ser equipados com reatores, filtros, resistores de frenagem e unidades de frenagem para garantir a estabilidade de seu desempenho, prolongar a vida útil do equipamento e evitar impactos negativos na rede elétrica e nos equipamentos. A seguir, as funções de cada componente e suas respectivas justificativas:

1. Reatores
Reatores são geralmente adicionados à entrada ou saída do conversor de frequência. Suas principais funções são:

Reduzir harmônicas e flutuações de corrente: conversores de frequência geram harmônicas, especialmente harmônicas de baixa frequência (como 5ª e 7ª harmônicas). Essas harmônicas causam flutuações de corrente, afetam o funcionamento do motor e aumentam a sobrecarga na rede elétrica. Os reatores podem suprimir efetivamente essas harmônicas e reduzir o impacto na rede elétrica e em outros equipamentos.

Flutuações suaves de corrente: os reatores podem reduzir o impacto da frequência de comutação do conversor de frequência na corrente, tornar a forma de onda da corrente mais suave e ajudar a reduzir os harmônicos de corrente da rede elétrica.

Limitar sobretensão e sobrecorrente: os reatores podem limitar a ocorrência de sobretensão ou sobrecorrente em alguns casos, protegendo conversores de frequência e motores contra danos.

Motivos da instalação: proteger o equipamento, reduzir o impacto de harmônicas na rede elétrica e nos equipamentos elétricos e evitar flutuações de alta frequência e problemas de sobrecorrente.

2. Filtros
Filtros são geralmente utilizados na extremidade de saída do inversor. Suas funções são:

Eliminação de harmônicos de alta frequência: O ruído de comutação de alta frequência gerado pelo inversor pode interferir no motor e em outros equipamentos elétricos. O filtro pode melhorar a estabilidade do sistema, filtrando o ruído de alta frequência.

Melhore o ambiente operacional do motor: o filtro pode eliminar o impacto de harmônicos de alta frequência no motor, evitar problemas como superaquecimento, vibração e ruído do motor e melhorar a estabilidade da operação do motor.

Redução da interferência eletromagnética (EMI): O filtro pode reduzir efetivamente a interferência eletromagnética, garantir que o equipamento atenda aos padrões de compatibilidade eletromagnética (EMC) e evitar afetar a operação normal de outros equipamentos eletrônicos.

Motivos da instalação: Reduzir interferências de alta frequência e harmônicos, melhorar o ambiente elétrico do sistema e proteger o motor e outros equipamentos contra interferências.

3. Resistor de frenagem
Resistores de frenagem são geralmente utilizados em conjunto com unidades de freio. Suas principais funções são:

Absorção de energia regenerativa: Quando o motor acionado pelo inversor para, a inércia rotacional do motor converte energia cinética em energia elétrica e a devolve ao inversor. Se nenhuma medida for tomada, o excesso de energia regenerativa pode fazer com que a tensão do barramento CC fique muito alta e danificar o inversor. O resistor de frenagem pode absorver esse excesso de energia e convertê-lo em energia térmica, evitando assim que a tensão do barramento CC fique muito alta.
Melhore o efeito de frenagem: em aplicações de acionamento de motor de alta velocidade, o resistor de frenagem pode efetivamente ajudar o motor a desacelerar rapidamente e evitar que o motor gere uma corrente reversa muito alta devido à inércia quando ele para.
Motivo da instalação: Absorver a energia regenerativa do motor para garantir a operação segura do inversor e do motor, especialmente em aplicações com partidas/paradas frequentes.

4. Unidade de Frenagem
A unidade de frenagem é usada em conjunto com o resistor de frenagem. Ela é responsável principalmente por controlar e ajustar o funcionamento do resistor de frenagem:

Controle da tensão do barramento CC: Quando o inversor está funcionando, a inércia do motor pode realimentar o barramento CC com muita energia, causando um aumento na tensão do barramento. A função da unidade de frenagem é monitorar a tensão do barramento CC. Quando a tensão está muito alta, ela aciona automaticamente o resistor de frenagem para absorver o excesso de energia, evitando que a tensão do barramento exceda o padrão.
Fornece frenagem rápida: a unidade de frenagem e o resistor trabalham juntos para permitir que o inversor consuma rapidamente o excesso de energia quando o motor para ou reverte o freio, reduza o tempo de parada do motor e melhore a eficiência do sistema de controle.
Motivos da instalação: Controlar o refluxo de energia regenerativa, proteger o inversor de tensão excessiva e garantir uma frenagem rápida e segura do motor.

Resumo
Na aplicação real do inversor, a instalação de reatores, filtros, resistores de freio e unidades de freio pode:
Suprima efetivamente harmônicos, reduza a interferência eletromagnética e garanta a estabilidade de equipamentos e redes elétricas.
Melhore a eficiência e a vida útil do motor e reduza problemas como superaquecimento, ruído e vibração do motor causados ​​por ruído de alta frequência.
Processe a energia regenerativa do motor, evite que a tensão do barramento CC do inversor fique muito alta e garanta a operação segura e estável do sistema.
Portanto, a configuração razoável desses componentes pode melhorar significativamente o desempenho do inversor, melhorar a segurança do sistema e prolongar a vida útil do equipamento.
Ao utilizar um inversor de frequência (VFD), nem todas as aplicações exigem a instalação de reatores, filtros, resistores de frenagem e unidades de frenagem. A necessidade de instalação desses componentes depende do ambiente específico da aplicação, dos requisitos do sistema e das condições de trabalho do equipamento. Aqui estão alguns motivos e cenários comuns para a adição desses componentes:

1. Situações em que são necessários reatores
Alta poluição harmônica da rede: quando o inversor é usado em um ambiente onde as condições de fornecimento de energia da rede são instáveis ​​ou a rede tem forte poluição harmônica, o reator pode ajudar a reduzir os harmônicos gerados pela frequência de comutação do inversor para evitar causar maior poluição à rede.
Alta potência do inversor: Na aplicação de inversores de alta potência, especialmente inversores acima de 50 kW, os reatores podem reduzir efetivamente as flutuações de corrente e reduzir o impacto na rede e no equipamento.
Grandes flutuações de tensão da rede: os reatores podem suprimir flutuações de tensão da rede para garantir a operação normal do inversor, especialmente em áreas onde a tensão da rede é instável ou frágil.
Aplicações típicas: inversores com cargas de alta potência, como usinas de energia, máquinas pesadas e minas; são necessários ambientes de rede industrial rigorosos.

2. Situações em que os filtros são necessários
Problemas de ruído de alta frequência em acionamentos de motores: O ruído de comutação de alta frequência gerado pelo inversor pode causar interferência eletromagnética (EMI) no motor e nos equipamentos eletrônicos ao redor. Se a sua aplicação precisa reduzir a interferência eletromagnética ou se equipamentos eletrônicos sensíveis (como CLPs, sensores, etc.) operam nas proximidades, os filtros são essenciais.
Cumpra os requisitos de compatibilidade eletromagnética (EMC): se o equipamento precisar atender a padrões rigorosos de EMC, o filtro pode reduzir efetivamente a interferência da radiação e condução eletromagnética para garantir que o equipamento atenda aos padrões nacionais ou internacionais de compatibilidade eletromagnética.
Melhorar a operação do motor: se o inversor acionar o motor e houver problemas como superaquecimento do motor, aumento de ruído ou vibração, o filtro pode reduzir o impacto causado por harmônicos de alta frequência.
Aplicações típicas: Aplicações com requisitos rigorosos sobre interferência eletromagnética, como fabricação de alta precisão, equipamentos de laboratório, equipamentos de comunicação, equipamentos médicos, etc.

3. Situações em que são necessários resistores de freio
Requisitos frequentes de partida/parada ou frenagem: Em situações em que são necessárias partidas e paradas frequentes, a energia regenerativa gerada pelo motor devido à inércia pode causar um aumento acentuado na tensão do barramento CC. Nesse caso, um resistor de frenagem é necessário para absorver essa parte da energia, evitando que a tensão exceda o padrão e garantindo o funcionamento normal do inversor.
Aplicações de alta carga com operação de longo prazo: Se a carga do motor for alta e permanecer em operação por um longo período, especialmente quando o motor estiver desacelerando ou parando, poderá gerar uma grande energia reversa. O resistor de frenagem pode evitar que o motor gere tensão excessiva devido à inércia.
Aplicações que exigem desligamento rápido ou desaceleração de carga: Por exemplo, em aplicações como correias transportadoras e elevadores que exigem desligamento rápido, resistores de freio podem acelerar a desaceleração do motor e reduzir o tempo de parada.
Aplicações típicas: guindastes, correias transportadoras, máquinas têxteis, elevadores, ventiladores e bombas que ligam e desligam rapidamente, etc.
4. Situações em que são necessárias unidades de freio
Ocasiões em que a energia regenerativa precisa ser controlada: Quando o motor precisa ser usado em caso de parada rápida ou frenagem reversa, a tensão do barramento CC pode estar muito alta. A unidade de freio pode monitorar e controlar essa tensão para garantir que ela não cause danos ao inversor.
A energia regenerativa realimentada pelo motor é grande: Para inversores de alta potência, especialmente em cargas de alta inércia, como ventiladores, bombas, máquinas pesadas, etc., a energia regenerativa gerada pela inércia do motor é grande. A unidade de freio é usada em conjunto com o resistor de freio para garantir que a energia regenerativa seja efetivamente absorvida e evitar falhas causadas por tensão excessiva.
Operando sob alta carga e condições altamente dinâmicas: Por exemplo, em situações onde são necessárias mudanças frequentes de velocidade (como elevadores e guindastes), a unidade de freio pode ajudar a consumir rapidamente a energia de feedback e proteger o inversor e o motor.
Aplicações típicas: sistemas de acionamento de motores de alta resposta dinâmica, como elevadores, guindastes, transportadores de correia, linhas de produção automatizadas, etc.

Resumo:
Esses componentes geralmente são necessários nos seguintes casos:

Quando a qualidade da rede for ruim, os harmônicos forem grandes ou as flutuações de tensão forem grandes, instale um reator para proteger o inversor e a rede.

Quando houver requisitos rigorosos para interferência eletromagnética (EMI) ou a suavidade da operação do motor precisar ser melhorada, instale um filtro.
Para aplicações com partidas/paradas frequentes ou desaceleração rápida, é necessário instalar um resistor de freio e uma unidade de freio para ajudar a controlar a energia regenerativa de feedback e garantir a operação segura do inversor e do motor.
A instalação desses componentes depende das necessidades específicas do sistema, do tipo de carga e do ambiente de trabalho. Para aplicações com alta potência, partidas/paradas frequentes ou requisitos rigorosos do ambiente elétrico, esses componentes adicionais geralmente são considerados.
inversor de frequência wce SCK300,


Horário da publicação: 04/12/2024