Olá, pessoal! Como fornecedor de VFDs de 18,5kW, tive meu quinhão de lidar com esses dispositivos bacanas. Hoje, vou quebrar os principais componentes de um VFD de 18,5kW para você.
Primeiro, vamos falar sobre o que é um VFD. Uma unidade de frequência variável, ou VFD, é um tipo de controlador de motor que aciona um motor elétrico variando a frequência e a tensão fornecidas ao motor. Isso permite o controle preciso da velocidade, torque e aceleração do motor, o que pode levar a uma economia significativa de energia e melhor controle do processo.
Agora, vamos entrar nos principais componentes de um VFD de 18,5kW.
Retificador
O retificador é o primeiro componente no VFD. Seu trabalho é converter a potência CA de entrada da rede elétrica em energia DC. Isso é feito usando um conjunto de diodos que permitem que a corrente flua apenas em uma direção. O retificador é geralmente um retificador de ponte trifásico, o que significa que pode lidar com a energia CA trifásica.
A saída de energia CC do retificador é então suavizada por um banco de capacitores. O banco do capacitor ajuda a reduzir a ondulação na tensão CC e fornece uma tensão CC estável para o próximo estágio do VFD.
Barramento DC
O barramento CC é a parte do VFD que armazena a energia CC do retificador. Consiste em um conjunto de capacitores conectados em paralelo para armazenar a energia. A tensão do barramento CC é tipicamente em torno de 500-600 volts para um VFD de 18,5kW.
O barramento DC também possui um circuito de pré-carga que ajuda a limitar a corrente de entrada quando o VFD é ligado pela primeira vez. Isso protege o retificador e o banco do capacitor contra danos.
Inversor
O inversor é o coração do VFD. Seu trabalho é converter a energia CC do barramento DC de volta à energia CA em uma frequência e tensão variáveis. Isso é feito usando um conjunto de transistores bipolares de porta isolada (IGBTs) ou transistores de efeito de campo de óxido de óxido de metal (MOSFETs).
O inversor usa uma técnica de modulação de largura de pulso (PWM) para controlar a tensão e a frequência de saída. O PWM funciona ativando rapidamente os IGBTs ou MOSFETs para criar uma série de pulsos. A largura desses pulsos é variada para controlar a tensão e a frequência média da potência CA de saída.
Circuito de controle
O circuito de controle é responsável por controlar a operação do VFD. Consiste em um microcontrolador ou um processador de sinal digital (DSP) que recebe sinais de entrada do usuário e do motor e gera os sinais de controle apropriados para o inversor.
O circuito de controle também monitora os parâmetros operacionais do VFD, como tensão de saída, corrente e temperatura, e fornece proteção contra condições de sobretensão, sobrecorrente e superfície.
Sistema de resfriamento
Um VFD de 18,5kW gera uma quantidade significativa de calor durante a operação, por isso precisa de um sistema de resfriamento para impedir que ele superaqueça. O sistema de refrigeração normalmente consiste em um dissipador de calor e um ventilador.
O dissipador de calor é um componente metálico conectado aos IGBTs ou MOSFETs no inversor. Ajuda a dissipar o calor gerado por esses componentes, transferindo -o para o ar circundante. O ventilador é usado para soprar o ar sobre o dissipador de calor para aumentar a taxa de transferência de calor.
Filtros de entrada e saída
Os filtros de entrada e saída são usados para reduzir a interferência eletromagnética (EMI) gerada pelo VFD. O filtro de entrada está localizado entre a fonte de alimentação da rede elétrica e o retificador, e ajuda a reduzir as correntes e tensões harmônicas que são geradas pelo retificador.
O filtro de saída está localizado entre o inversor e o motor e ajuda a reduzir os picos de tensão e os harmônicos que são gerados pelo inversor. Isso protege o motor contra danos e reduz o EMI que é irradiado do motor.
Interface do usuário
A interface do usuário é a parte do VFD que permite ao usuário controlar e monitorar a operação do VFD. Normalmente consiste em um teclado e uma tela.
O teclado permite que o usuário insira parâmetros como velocidade do motor, tempo de aceleração e tempo de desaceleração. A tela mostra os parâmetros operacionais do VFD, como tensão de saída, corrente e frequência, bem como qualquer mensagem de erro.
Conclusão
Então, aí está, pessoal! Esses são os principais componentes de um VFD de 18,5kW. Como você pode ver, um VFD é um dispositivo complexo que requer muita engenharia e design para funcionar corretamente.
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Referências
- Mohan, N., Infeta, TM, & Robbins, WP (2012). Eletrônica de potência: conversores, aplicações e design. Wiley.
- Bose, BK (2006). Eletrônica de potência moderna e unidades CA. Prentice Hall.