O que significa inverter?

Quando se trata do motor da máquina-ferramenta de tornos e fresadoras, na Heller utilizamos tecnologia de grande qualidade para obter excelentes resultados. Um dos componentes essenciais dos nossos equipamentos é o variador ou inverter. Sabe o que significa inverter e como funciona?

O que é um variador de frequência VFD?

Os variadores de frequência são conhecidos como VFD pela sigla em inglês Variable Frequency Drive; também é possível referir-se a eles como AFD ou Adjustable Frequency Drive. Trata-se de um dispositivo que permite o controle da velocidade rotacional dos motores de corrente alternada (CA), por meio do controle da frequência fornecida ao motor. Devemos esclarecer que o variador de frequência é um tipo de variador de velocidade, que é o responsável por escolher, como o nome indica, a velocidade com que se moverá uma máquina-ferramenta.

Como a tensão pode variar ao mesmo tempo que a frequência, às vezes eles são chamados de drivers VVVF (variador de tensão e variador de frequência). É possível que, na indústria, você já tenha ouvido o nome variador, mas também microdriver ou inverter. O que significa este último? Trata-se do mesmo termo, mas em português significa inversor de corrente.

Com esses dispositivos, o operador pode regular a velocidade, bem como o sentido de giro do motor elétrico da máquina-ferramenta. Também permitem controlar a velocidade, o tempo de partida e, além disso, são peças muito recomendadas para proteger o motor. Devido à sua fácil instalação e à sua baixa manutenção e alto desempenho, ele pode ser encontrado em nossos tornos e fresadoras.

Antes de instalar um inverter em nossos equipamentos, levamos em conta o tipo de motor que será conectado ao variador. A escolha depende da tensão do motor, bem como da sua potência.

O que significa inverter: benefícios do variador de frequência

Por que é aconselhável instalar um variador ou inversor nas máquinas-ferramenta? Em linhas gerais, esse tipo de dispositivo é recomendado em todos os equipamentos, pois permite conectar motores trifásicos de 220V em redes monofásicas. Além disso, são fáceis de utilizar e de controlar a velocidade do motor e a vazão de pressão. Graças a esses dispositivos é possível corrigir o fator de potência do motor, e eles permitem uma partida suave dos motores.

Por outro lado, permitem uma economia de energia, reduzem a temperatura dos equipamentos e implicam menor manutenção para os aparelhos conectados a eles.

Princípio de funcionamento

Por que um inverter traz grandes benefícios para a indústria? Isso se deve ao princípio de funcionamento do dispositivo. Todos os variadores de frequência seguem as mesmas diretrizes. A velocidade síncrona dos motores de corrente alternada é determinada pela frequência alternada fornecida ao motor, bem como pelo número de polos do estator.

A velocidade do motor é medida em rotações por minuto (RPM) e é calculada por meio de uma fórmula. As RPM equivalem a multiplicar 120 vezes a frequência de alimentação de corrente alternada e dividir o resultado pelo número de polos. Nos motores síncronos e assíncronos, esses polos podem ser 2, 4, 6 e 8. Consequentemente, é possível obter RPM de 3000, 1500, 1000 e 750 (em motores síncronos a 50 Hz).

Nos motores assíncronos as RPM são ligeiramente inferiores, pois isso se deve ao próprio assincronismo. Existe, então, uma defasagem entre as RPM do rotor e do campo magnético.

Como se altera a frequência? É muito simples, pois basta alterar o ciclo de trabalho em tempo ON e OFF de uma onda quadrada periódica. Assim, o valor médio da tensão varia entre o máximo e o mínimo. Para poder realizar essas mudanças, o inverter é dotado das chamadas chaves eletrônicas de comutação IGBT. São transistores bipolares de porta isolada e funcionam como interruptores. Quando se abrem e fecham por meio de um software específico, é possível obter um sinal senoidal. A variação do ciclo de trabalho das ondas quadradas produz ondas senoidais de frequência f (medida em Hz).

Partes do inversor de frequência

Agora que já se sabe o que significa inverter, convém conhecer as partes de que se compõem esses inversores ou variadores. Geralmente são formados por um motor, um controlador e uma interface do operador.

• O motor do variador costuma ser trifásico, embora alguns sejam monofásicos.
• Controlador. É formado por dispositivos de conversão em estado sólido. Eles permitem converter a energia de entrada em CC. Para isso utilizam uma ponte retificadora. É assim que a energia intermediária é convertida em um sinal quase senoidal de corrente alternada por meio do circuito inversor comutado.
• Interface do operador. É a parte do inversor que permite estabelecer uma conexão funcional entre o sistema, ou seja, uma conexão entre o inversor e o motor. Graças a essa parte é possível realizar o intercâmbio de informações entre o dispositivo e o motor.