O que o acelerador de um carro e um inversor de frequência têm em comum? Não sabe o que é um inversor de frequência? Fica comigo até o final para entender o que é um inversor de frequência e como exatamente ele funciona.
Então vamos lá pessoal! Aqui no canal a gente sempre conta com a ajuda das grandes empresas para tratar dos temas de elétrica, e hoje quem nos ajuda a falar dos inversores é a Schneider. Ahhhhh se você não sabe, além dos inversores para motores elétricos, também existe inversor de frequência para sistemas fotovoltaicos, porém esse tipo de inversor tem características diferentes.
Eu vou focar no inversor de frequência usado em motores elétricos, mas caso você queira um vídeo falando dos inversores usados em sistemas fotovoltaicos deixe nos comentários. Para aprender como funciona o inversor é preciso entender primeiro o que é frequência. A frequência elétrica corresponde ao número de oscilações, ondas ou ciclos por segundos que ocorrem na corrente elétrica alternada.
A sua grandeza é dada em Hertz. Facilitando a explicação, a frequência é a quantidade de vezes que a tensão ou corrente varia entre positivo e negativo. No brasil a frequência disponibilizada pelas concessionárias de energia é padronizada em 60Hz.
Então, na frequência de 60Hz, significa que a tensão ou corrente mudou de positivo pra negativo 60 vezes em apenas um segundo. O inversor de frequência que também pode ser chamado de conversor de frequência, tem como função principal modificar a frequência. Em um motor elétrico, quando mudamos a frequência mudamos também a sua velocidade de rotação.
O inversor converte um sinal senoidal de amplitude fixa em um sinal modulado por largura de pulso (PWM), que em inglês é Pulse Width Modulation ou Modulação por Largura de Pulso. Uma grande vantagem do PWM é que através de circuitos eletrônicos é possível variar a modulação de saída, e é isso que o inversor faz. Você deve estar se perguntando como que o inversor faz isso?
Para o inversor conseguir chegar ao resultado correto que é variar a velocidade do motor, são realizadas algumas etapas internamente. Primeiro o inversor de frequência recebe o sinal senoidal de entrada da rede, que é um sinal de amplitude fixa fornecido pelas fases. Uma curiosidade que muita gente não sabe é que o inversor pode ser alimentado também com apenas duas fases, e ainda sim ter em sua saída um sistema de três fases, mas fica até o final para você entender por que isso acontece.
Depois começa a etapa chamada de retificação, que é feita na ponte retificadora do inversor. A ponte retificadora é composta pela associação de diodos que possuem a função de converter corrente alternada em corrente contínua. Aqui em cima eu vou deixar um card com vídeo explicando que é uma ponte retificadora!
Agora temos uma onda retificada. Em seguida, este sinal seguirá para o link CC, aonde vamos ter uma tensão contínua quase perfeita na saída. Alguns modelos possuem um filtro no link CC para melhorar a qualidade do sinal Tem um vídeo inteiro aqui no canal falando como esse filtro funciona, inclusive a gente mostra isso tudo em um osciloscópio.
O vídeo está no card aqui em cima. A qualidade dos componentes do filtro CC interfere diretamente na qualidade do sinal contínuo de que saí do filtro! Por isso é importante usar inversores de frequência de qualidade, como estes fabricados pela Schneider.
Toda essa explicação já vale um like aqui no vídeo, mas calma que agora é que acontece a mágica do inversor. Na última etapa o sinal passa pela ponte inversora, que é composta pela associação de transistores do tipo IGBT, que são Transistores Bipolares de Porta Isolada. Os IGBTs são como interruptores que podem ser ligados e desligados rapidamente.
Através de um controle eletrônico os IGBTs podem ser chaveados, ou seja, ligados e desligados em uma sequência correta para modular o sinal CC em um sinal de saída bem parecido com uma onda senoidal. Como os IGBTs podem ser controlados, é possível que este sinal de saída gerado possa ser modificado com uma frequência diferente da frequência de entrada. É este controle dos IGBTs que possibilita modificar a velocidade de um motor elétrico.
Os IGBTs são como o acelerador de um carro, ou seja, se eu chavear mais rápido e aumentar a frequência, eu acelero o motor. Se eu chavear mais devagar e diminuir a frequência, eu desacelero o motor. Lembra da curiosidade que eu falei lá atrás, que o inversor pode ser alimentado com apenas duas fases e ainda sim ter uma saída trifásica?
Bem, independente de quantas fases eu tenho na entrada dos IGBTs, em suas saídas eu tenho apenas um sinal de corrente contínua. Com os IGBTs eu posso controlar como eu vou montar o sinal de saída. Já que os IGBTs são como interruptores, eu posso controlar a hora que eles ligam e desligam e com isso criar novamente sinais positivos e negativos.
Isso forma novamente uma onda quase senoidal. E eu posso controlar para eles criarem três sinais de saídas defasados e em formato parecido com uma onda senoidal. Sendo assim, tenho novamente na saída do inversor 3 fases senoidais.
Agora que você entendeu a fundo como um inversor funciona, deve estar se perguntando onde comprar inversores de qualidade. Como já dizia a minha vó, quem chega primeiro, bebe água limpa! Uma opção sem dúvidas é a loja online oficial da Schneider Electric, onde encontramos facilmente muitos produtos para área da elétrica.
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Para ter acesso a tudo isso e entender melhor como funciona, eu deixei o link para o portal do parceiro Schneider e da loja. se. com aqui na descrição, é só clicar para conferir!
Espero ter ajudado como entender melhor os inversores! Aqui do lado eu vou deixar dois vídeos relacionados ao tema! Acesse também o link elétri.
ca e conheça mais sobre elétrica e as novidades sobre elétrica industrial. Então é isso pessoal, e até o próximo vídeo! Acesse também o link elétri.
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