Tema foi abordado em podcast sobre refrigeração
Entenda como funciona variador de velocidade no compressor – Imagem: reprodução
Nos sistemas de refrigeração, os compressores são responsáveis por criar o fluxo do fluido refrigerante pelos diferentes componentes do sistema.
A atuação dos variadores de velocidade permite um maior controle na operação, adaptabilidade aos diferentes tipos de processos e economia de energia.
Variadores de velocidade para motores de compressores de corrente alternada (CA) são conhecidos como inversores de frequência.
A variação de velocidade de motores CA ocorre em função do número dos polos do motor ou alterando a frequência.
Modificar a frequência do motor é um método mais simples. Porém, com algumas particularidades, pois não é necessário apenas alterar a frequência. É preciso modificar a tensão na mesma proporção.
De acordo com Wesley Luppo, Engenheiro de Vendas Sênior da Danfoss, em um motor de 4 polos com frequência de 60hz para o Brasil e uma tensão de alimentação 220V, em 100% da velocidade, ou velocidade nominal, o motor girará em torno de 1700 ou 1750 RPM.
“Se o motor operar em 50% da sua velocidade, 900 RPM, o motor precisa receber 50% das duas variáveis: 30Hz e 110V”, completa ele.
O que faz Variador de Velocidade no Compressor
O inversor de velocidade variável tem a capacidade de mudar a velocidade do motor. Isso altera a frequência e a tensão de alimentação dele.
O inversor de frequência receberá a tensão para o qual foi projetado, por exemplo 60hz e 220V.
Terá a capacidade de alimentar o motor com diferentes frequências e tensões dependendo da velocidade necessária de operação do motor.
A modulação da velocidade do motor pode ser alterada manualmente pelo programa interno ou sinal externo.
Esse sinal externo pode ser sinal de corrente variável ou sinal de tensão variável. Até mesmo um sentor de temperatura, pressão ou outro tipo de sensor na instalação.
Os drives possuem entradas e saídas de controle com as quais é possível realizar funções operacionais mais sofisticadas.
Alguns deles podem até incluir a lógica de um controlador CLP, (Controlador Logico Programável).
Como Variador de Velocidade é Construído?
Um drive é um equipamento eletrônico com vários circuitos integrados. No coração do drive está o circuito retificador, que converte a tensão alternada que o drive recebe em uma tensão contínua.
Também estão presentes uma série de filtros eletrônicos, que vão limpar e corrigir o sinal de tensão. Essa tensão e corrente passam para o circuito inversor formado pelos elementos conhecidos como IGBTs, que são portas eletrônicas.
Neste circuito, a tensão de corrente contínua é convertida em tensão de corrente alternada por pulsos dos IGBTs. Finalmente, os pulsos são controlados pelo circuito de controle.
Ele fornece esses pulsos em frequência e tensão moduladas, conforme exigido pela velocidade do motor.
O circuito de controle pode ser modulado pela interação de entradas e saídas e pelo sinal externo ou programa de automação.
Por que Variar Velocidade de um Motor?
Os variadores de velocidade têm muitas aplicações. Quando se deseja variar a velocidade, pode ser por necessidade de controle, tipo de processo ou economia de energia.
Dentre das aplicações que existem no variador estão as de torque constante ou torque variável. Torque variável são aquelas em que o torque muda em função da velocidade.
Bombas e ventiladores estão dentro das aplicações de torque variável. Isso ocorre porque uma bomba e um ventilador têm menos vazão quando há menos velocidade.
Portanto, o torque é menor. De uma forma geral, exceto para essas duas aplicações, o restante das aplicações de acionamento de velocidade variável é considerado torque constante.
Nesta aplicação entra o caso do compressor de refrigeração.
A unidade de velocidade variável deve ser capaz de manter o torque constante ou o torque mesmo em condições de baixa velocidade.
“Em uma aplicação de refrigeração, modulamos o compressor para adaptar a capacidade de refrigeração”, acrescenta Luppo.
Como Usar Drive com Compressor?
Um método que está ganhando popularidade atualmente é o uso de moto-compressores de velocidade variável.
A modulação da velocidade do compressor permite um melhor controle geral da refrigeração, alcançando melhor qualidade do frio e também obtendo economia de energia.
Isto é, ela evita que o compressor sofra desgaste prematuro com paradas e partidas constantes.
Com a ajuda do drive, o compressor se adapta à capacidade de refrigeração utilizando apenas a energia necessária.
“O tipo de compressor que utilizamos e os limites de funcionamento de velocidade mínima e máxima nos dão o range em que podemos operar de forma variável”, finaliza Luppo.
O acionamento da velocidade variável e sua aplicação é tema do sétimo episódio do podcast: “Dribladores da refrigeração”, da Danfoss.
De forma descontraída e didática, o Dribladores da Refrigeração tem a proposta de elucidar os mais variados tópicos a respeito da refrigeração para técnicos e instaladores em seus episódios.
Pode acompanhar o podcast neste link ou na plataforma de sua preferência.
Com informações da Danfoss
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