Micro VFDs ganham recursos de macro

Embora pequenos VFDs básicos ainda existam, existem vários motivos convincentes para OEMs, amadores e outros usuários finais usarem micro VFDs mais novos e extremamente capazes. Este recurso apareceu originalmente na edição de junho de 2022 da revista InTech.

Temos testemunhado o efeito trickle-down da tecnologia. Desde carros caros de marcas de luxo até o mais novo telefone celular a cada ano, o modelo top quase sempre tem recursos exclusivos. No entanto, os consumidores frugais e pacientes — em oposição aos primeiros usuários — acabarão por ver essas mesmas tecnologias disponíveis em produtos de custo mais baixo. Esse modelo bastante universal abrange muitos setores, entre eles a automação industrial. Os usuários de inversores de frequência variável (VFD) continuam a se beneficiar dos novos recursos anteriormente disponíveis apenas em produtos principais.

A velocidade do motor elétrico geralmente precisa ser controlada para aplicações que envolvem máquinas, bombas e outros equipamentos. Ao mesmo tempo, a única maneira de variar a velocidade de um motor elétrico - mantendo o torque total abaixo da velocidade base - era usar um motor CC e um inversor CC. Isso ocorreu porque os primeiros VFDs AC operavam apenas no modo V/Hz e perdiam torque proporcionalmente a qualquer diminuição abaixo de sua velocidade base. No entanto, uma vez que o VFD CA de vetor de fluxo tornou-se disponível, 100% do torque do motor pode ser produzido em toda a faixa de velocidade de zero à velocidade base. Os primeiros VFDs CA de vetor de fluxo apresentavam vários problemas. Faixas de potência limitadas estavam disponíveis; as unidades eram grandes e ficavam em uma sala distante de outros equipamentos; e cabos longos causavam problemas elétricos. Esses também eram sistemas de acionamento caros e de engenharia personalizada. Eventualmente, o efeito trickle-down começou a ocorrer e os VFDs de vetor de fluxo foram vendidos como produtos embalados que poderiam funcionar para muitas aplicações. VFDs de baixo custo permaneceram disponíveis para aplicações básicas que precisam apenas de controle simples de V/Hz. No início dos anos 2000, menos unidades de sistemas de engenharia personalizada foram vendidas e a maioria foi pré-embalada, mas tinha recursos impressionantes, além de oferecer suporte ao controle de vetor de fluxo. Outros recursos populares incluem recursos avançados de rede, recursos de segurança como desligamento seguro de torque, controle proporcional-integral-derivativo (PID) e até mesmo um controlador lógico programável (PLC) integrado com opções de E/S expansivas para permitir o processo ou a máquina controle além do controle do motor.

Apenas alguns anos atrás, os VFDs de menor custo no mercado ainda suportavam apenas o controle V/Hz e eram básicos, com qualidade inferior para permanecerem acessíveis aos fabricantes de equipamentos originais (OEMs) e amadores. Mais uma vez, o efeito trickle-down ocorreu e muitos recursos de ponta e qualidade de construção aprimorada são encontrados em VFDs de baixo custo. Os VFDs de nível básico de hoje, dentro da faixa de preço de OEMs e amadores, tornam o design e a implementação do projeto muito mais fácil com recursos como:

Esses novos recursos disponíveis podem beneficiar os usuários de várias maneiras.Fase simples para trifásica. Um VFD com uma entrada monofásica e uma saída trifásica é um "acéfalo" ao comparar recursos para um OEM ou hobby. A maioria dos amadores não tem energia trifásica disponível em suas lojas ou garagens, mas pode precisar controlar um motor trifásico. Para um OEM, esse recurso oferece a opção de projetar uma conexão de energia monofásica e provavelmente atrairá mais clientes, e não apenas aqueles com energia trifásica disponível. Embora um VFD não seja um conversor de fase, ele pode converter 120 VAC ou 230 VAC monofásico em uma saída trifásica para controle do motor. Os benefícios de escolher um motor trifásico em vez de um motor monofásico são muito longos para listar, mas o controle de velocidade aprimorado geralmente é suficiente para convencer os usuários de que um motor trifásico é a melhor escolha.Torque. O controle vetorial sem sensor permite que os usuários reduzam a velocidade do motor para velocidades muito baixas sem perder o torque. Em um VFD típico de baixo custo com apenas controle V/Hz (também conhecido como controle escalar), o motor perde o torque de saída proporcionalmente à redução na velocidade. Por exemplo, um motor de 0,5 hp com uma velocidade base de 1.725 rpm e uma taxa de torque de carga total de 1,5 lb-ft a 100% da velocidade fornecerá apenas 1,0 lb-ft a 66% da velocidade. Com a tecnologia de controle vetorial sem sensor, é possível produzir 100% da saída de torque do motor em velocidades muito baixas. poderia usar um motor DC e drive. O primeiro não é ajustável e geralmente envolve um tamanho de quadro maior, o que pode exigir alterações mecânicas de custo mais alto. O último é robusto, mas exige maior manutenção, como a troca de escovas, e muitas unidades CC menores são analógicas e de tecnologia inferior. Eles normalmente não oferecem comunicações ou opções de controle mais sofisticadas, pelo menos na mesma faixa de preço.