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Zhejiang Hertz Electric Co., Ltd., fundada em 2014, é uma empresa de alta tecnologia especializada no desenvolvimento, fabricação, vendas e serviço pós-venda, atendendo fabricantes de equipamentos de médio e alto padrão e integradores de sistemas de automação industrial. Contando com equipamentos de produção de alta qualidade e processos de testes rigorosos, forneceremos aos clientes produtos como inversores de baixa e média tensão, soft starters e sistemas de servocontrole e soluções em indústrias relacionadas.

Porque escolher-nos

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VFD monofásico para motor trifásico

Controlador de frequência para motor CA

Motor VFD monofásico

Unidade de frequência variável VFD

VFD externo

VFD para serviço normal e serviço pesado

Inversor monofásico

VFD monofásico a trifásico

Controlador de unidade de frequência

O que é VFD externo?

Os inversores VFD externos ou de frequência variável são projetados especificamente para operar em condições ambientais adversas normalmente encontradas fora de edifícios ou em áreas internas desprotegidas. Estas condições podem incluir exposição à luz solar direta, temperaturas extremas, umidade, precipitação, poeira e elementos corrosivos.
Os VFD externos são projetados para manter desempenho e confiabilidade consistentes sob condições que podem afetar a operação padrão do VFD. Eles são amplamente utilizados em estações de bombeamento de água, sistemas HVAC, turbinas eólicas, sistemas de guindastes e qualquer outro processo industrial que exija controle de velocidade variável em ambientes externos.

Vantagens do VFD externo

Eficiência energética aprimorada
Entre os benefícios mais atraentes do Outdoor VFD está a sua notável capacidade de melhorar a eficiência energética, o que, por sua vez, reduz as despesas com energia. Os motores normalmente constituem uma parcela substancial do consumo de energia, especialmente em instalações industriais. O VFD externo vem em socorro controlando habilmente a velocidade do motor, especialmente quando o motor não requer potência máxima ou um ritmo consistente. As poupanças de energia são impressionantes, dada a relação não linear entre a velocidade do motor e o consumo de energia.

Corrente de partida controlada
O VFD externo oferece outra vantagem ao gerenciar com eficácia a corrente de inicialização. Eles possuem a capacidade de iniciar motores com tensão e frequência zero, o que não apenas minimiza o desgaste dos motores, mas também prolonga sua vida útil operacional, reduzindo a necessidade de manutenção e reparos frequentes.

Proteção de Equipamentos
Outro aspecto notável do VFD Outdoor é a sua capacidade de adaptar e limitar o torque, garantindo que os motores não ultrapassem seus limites de torque seguros. Esta medida proativa protege máquinas e equipamentos, prevenindo danos e evitando possíveis interrupções na produção.

Mitigação de queda de tensão
Afundamentos de tensão, caracterizados por quedas de tensão transitórias, frequentemente afetam ambientes industriais, ocorrendo frequentemente durante a ativação de grandes linhas de motores CA. Essas quedas podem ser prejudiciais para equipamentos delicados, como computadores e sensores. O VFD externo contorna esse problema iniciando o motor com tensão zero e aumentando-a gradualmente a partir daí.
Maior vida útil do motor
Um motor que sempre funciona na capacidade máxima quando está em funcionamento se desgastará muito mais rapidamente do que um motor que frequentemente funciona com capacidade inferior. Você pode esperar que um VFD ajude os motores a durar mais e economize dinheiro em reparos, além de ter que substituir o motor antecipadamente.

Redução de ruído
Embora não seja seu objetivo principal, o VFD externo presta o serviço de redução dos níveis de ruído ambiente, operando motores em velocidades mais baixas. Este recurso é particularmente vantajoso em ambientes industriais onde níveis reduzidos de ruído ambiente contribuem para melhores condições de trabalho e comunicação mais suave no chão de fábrica. Essa pequena, mas significativa melhoria cria um ambiente de trabalho mais propício.

Tipos de VFD externo

Os inversores de frequência variável (VFD) externos vêm em vários tipos para atender a diferentes aplicações e condições ambientais. Embora o objetivo fundamental de um VFD seja controlar a velocidade de um motor elétrico variando a frequência e a tensão da energia elétrica fornecida, os tipos de VFDs externos diferem principalmente com base no design do gabinete, na capacidade de energia e nos recursos adicionais. Aqui estão alguns tipos comuns de VFD externo.

VFD fechado
Esses VFD são totalmente fechados em invólucros de proteção que podem suportar a exposição aos elementos. São adequados para aplicações com condições climáticas moderadas a severas.

Gabinetes de aço inoxidável
Para ambientes altamente corrosivos, o VFD com invólucros de aço inoxidável oferece excelente resistência à ferrugem e à corrosão, garantindo longevidade e confiabilidade em condições desafiadoras.

VFD montado em painel
Esses VFD são projetados para serem montados em um painel ou anteparo e são comumente usados em aplicações onde o espaço é escasso ou onde o VFD precisa ser integrado a um sistema de controle maior.

VFD montado em skid
Os VFD montados em skid vêm pré-instalados em uma estrutura de base (skid), tornando-os fáceis de transportar e instalar. Eles são frequentemente usados em instalações temporárias ou onde é necessária uma implantação rápida.

VFD movido a energia solar
Projetados especificamente para uso com painéis solares, esses VFD são adequados para aplicações fora da rede ou locais remotos onde o acesso à rede elétrica principal é limitado ou caro.

Material de VFD externo

Os inversores de frequência variável (VFD) externos são projetados para suportar os rigores dos ambientes externos, o que significa que os materiais usados em sua construção devem ser resistentes a uma ampla gama de condições, incluindo temperaturas extremas, umidade, radiação UV e exposição potencial a substâncias corrosivas. A escolha dos materiais é fundamental para garantir durabilidade, confiabilidade e segurança. A seguir está uma descrição dos materiais utilizados na construção de conversores de frequência externos.

Gabinetes metálicos
Aço Inoxidável Altamente resistente à corrosão, particularmente adequado para ambientes marítimos e costeiros onde o ar salgado e a umidade são predominantes. Invólucros de aço inoxidável também são utilizados nas indústrias de processamento de alimentos e farmacêutica devido às suas propriedades higiênicas.
AlumínioFrequentemente utilizado devido às suas características de leveza e boa resistência à corrosão. Os gabinetes de alumínio são revestidos com acabamentos protetores para aumentar sua durabilidade em condições externas.
Aço galvanizadoAço revestido com zinco para evitar ferrugem, oferecendo uma solução econômica para ambientes onde a corrosão é uma preocupação.

Gabinetes de plástico
PolicarbonatoUm plástico forte e resistente a impactos que oferece boa proteção contra a radiação UV e pode ser moldado em vários formatos. Os gabinetes de policarbonato são mais leves que o metal e possuem propriedades isolantes.
Plástico ABSAcrilonitrila butadieno estireno é um termoplástico comum usado em gabinetes. Possui boa resistência mecânica, é resistente a produtos químicos e impactos e pode ser facilmente usinado ou moldado.

Revestimentos protectores
Revestimento em póUm acabamento protetor aplicado eletrostaticamente e depois curado sob calor, resultando em um acabamento duro e durável que resiste a lascas, desbotamento e corrosão.
Tinta Epóxi Oferece excelente adesão e resistência química, protegendo as superfícies metálicas da corrosão e danos ambientais.

Selos e juntas
Borracha de siliconeDevido à sua excelente resistência à temperatura, às intempéries e à resistência química, a borracha de silicone é frequentemente usada em vedações e juntas de VFD para garantir a vedação de equipamentos em ambientes agressivos.
Borracha EPDM A borracha de monômero de etileno propileno dieno tem boa resistência às intempéries e ao calor e é adequada para aplicações externas de vedação VFD.

Sistemas de refrigeração
Ventiladores e dissipadores de calor Normalmente feitos de ligas de alumínio para dissipar o calor de forma eficiente, mantendo a integridade estrutural.

Aplicação de VFD externo

Os inversores de frequência variável (VFDs) externos encontram aplicação prática em vários cenários onde o desempenho robusto e a proteção contra elementos ambientais são cruciais. Vamos explorar seus usos.

Estações de água e águas residuais
Em instalações de tratamento de água e esgoto, os VFDs externos são comumente empregados. Eles ajudam a regular as velocidades da bomba, otimizar o consumo de energia e manter taxas de fluxo precisas. Essas aplicações estão alinhadas às diretrizes do setor e às iniciativas de economia de energia.

Agricultura
Os VFDs externos desempenham um papel vital em ambientes agrícolas. Eles controlam as bombas de irrigação, garantindo uma distribuição eficiente de água nos campos. Essas unidades suportam poeira, respingos ocasionais e condições externas adversas.

Mineração e britagem de rochas
Os VFDs são essenciais nas operações de mineração. Eles regulam correias transportadoras, trituradores e outras máquinas. O design robusto dos VFDs para uso externo permite que eles resistam a impactos e desafios ambientais.

Refinarias e plantas industriais
Refinarias e instalações industriais geralmente exigem VFDs para controle de processos. As unidades classificadas para uso externo podem lidar com ambientes empoeirados, pequenos impactos e exposição à água.
Bombas de reforço de pressão
Edifícios comerciais ou grandes, como hotéis, requerem pressão de água suficientemente elevada para chegar a todas as unidades, incluindo casas de banho e chuveiros, utilizando uma bomba de reforço de pressão. Os VFDs externos podem ser uma alternativa melhor às válvulas de controle de pressão, pois proporcionam melhor economia de energia e eliminam custos de manutenção.

Sistemas HVAC
Os VFDs externos têm sido usados em sistemas HVAC há décadas. Tradicionalmente, eles têm sido usados para modulação de capacidade, mas nos últimos anos também têm sido usados para balanceamento de ventiladores e bombas, monitoramento de equipamentos e redução do uso de energia de equipamentos em condições de pico de carga. O VFD externo pode ajudar a reduzir o desgaste dos componentes dos sistemas HVAC, pois eles requerem menos energia para dar partida no motor, reduzindo assim o estresse dos componentes.

Por que preciso de um VFD externo?

Um inversor de frequência variável (VFD externo) é usado para controlar a velocidade da bomba de polpa ajustando a frequência da energia elétrica fornecida ao motor que aciona a bomba. Isso permite que o operador ajuste a vazão da lama que está sendo bombeada, o que pode ser útil em diversas aplicações.

Uma pasta é uma mistura de líquidos e sólidos, e a viscosidade e a densidade da mistura podem variar dependendo da aplicação específica. Para manter uma vazão consistente e evitar danos à bomba, muitas vezes é necessário ajustar a velocidade da bomba.

Um VFD externo permite ao operador ajustar a velocidade da bomba em tempo real, o que pode ajudar a otimizar o desempenho da bomba, reduzir o consumo de energia e prolongar a vida útil da bomba. Além disso, os VFDs externos podem ajudar a reduzir o desgaste dos componentes mecânicos da bomba, o que pode ajudar a reduzir os custos de manutenção e o tempo de inatividade.

Componentes e funções do VFD externo

Conversor
O conversor, ou retificador de entrada CA, ajuda a converter a tensão CA em tensão CC. O conversor é composto por vários diodos conectados paralelamente entre si e permitem que a corrente viaje apenas em uma direção. A eletricidade que flui através do conversor é circulada até ser transformada em uma tensão CC aproximada.

DC Link é uma seção de filtragem composta por indutores de filtro e capacitores. O objetivo do Link CC é suavizar a tensão CC ondulada obtida do circuito retificador na etapa anterior. A saída filtrada é então alimentada na entrada do inversor.

Inversor
O objetivo do Inversor é converter a saída do barramento CC, que é a tensão CC filtrada, de volta em CA. O inversor é usado para controlar a tensão variável e a saída de frequência variável para o motor. O Inversor é composto por chaves IGBT que são conectadas em pares para controlar o fluxo elétrico. Geralmente é conectado a um controlador lógico que permite ao operador interagir e ajustar a tensão do motor. Ao controlar o caminho do fluxo elétrico com modulação por largura de pulso, a tensão CA pode ser produzida a partir da fonte CC.

Interface de usuário
Para obter o uso ideal de energia ou economizar energia, é necessária uma interface de usuário para configurar o VFD externo. Uma interface de usuário é um painel de controle conectado ao VFD externo, permitindo a entrada manual do usuário. Eles variam de um teclado a telas de toque LCD.

Lógica de controle
A configuração definida pelo usuário é então interpretada pela lógica de controle. É o software necessário para o Outdoor Outdoor VFD se comunicar com a interface do usuário e o dispositivo de feedback no motor. O software geralmente é baseado em um diagrama de estado, que segue um conjunto de sequências antes de concluir uma tarefa do início ao fim.

Três etapas para manter adequadamente um VFD externo

Os VFD externos (VFD) rapidamente se tornaram itens muito comuns encontrados em uma sala mecânica. Ao adicionar algumas etapas relativamente fáceis e lógicas ao seu programa de manutenção preventiva, você pode ajudar a garantir que suas unidades forneçam muitos anos de serviço sem problemas.

1. Visão geral rápida de um VFD

Um VFD controla a velocidade, o torque e a direção de um motor CA, obtendo tensão fixa e entrada de frequência e convertendo-a em uma saída variável de tensão e frequência. O circuito de controle do VFD coordena a comutação dos dispositivos de potência, normalmente através de uma placa de controle que direciona o disparo dos componentes de potência na sequência correta. Em termos que entendo melhor, um VFD é basicamente um computador e uma fonte de alimentação. Semelhante a um computador e uma fonte de alimentação, as mesmas precauções de segurança e de equipamento se aplicam a um VFD.

2. Garanta a limpeza

A maioria dos VFD se enquadra na categoria NEMA 1 (aberturas laterais para resfriamento do fluxo de ar), o que os torna suscetíveis à contaminação por poeira. A poeira no VFD pode causar falta de fluxo de ar, resultando em desempenho diminuído, mau funcionamento ou até mesmo falha. Usar ar comprimido para limpar é uma opção viável; no entanto, você deve garantir que o ar esteja livre de óleo e seco ou poderá causar mais danos do que benefícios.

3. Garanta a secura

O VFD que se enquadra na categoria NEMA 1 deve sempre ser instalado em uma área limpa e seca. Durante a inspeção periódica, se for observada umidade ou condensação no VFD ou ao redor dele, você deverá verificar imediatamente se há fatores ambientais que possam estar contribuindo para o problema. Se a umidade persistir, considere atualizar o gabinete do VFD para NEMA 12. Não é necessária muita água para corroer uma placa de circuito; se você notar algum sinal de corrosão durante a inspeção, é melhor consultar o fabricante ou o representante do fabricante para saber as próximas etapas.

4. Garanta conexões firmes

Isso parece básico; no entanto, é uma etapa comumente perdida. Ciclos de calor e vibrações na sala mecânica podem causar conexões soltas. Conexões ruins eventualmente levam a arcos que podem causar falhas de sobretensão, danos aos componentes de proteção, falhas de sobrecorrente, operação errática e danos aos componentes de energia.

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Perguntas frequentes

P: O VFD pode ser instalado externamente?

R: Em quase todas as estações de água ou águas residuais você verá instalações onde há diversas bombas instaladas ao ar livre. Antigamente, gerir uma instalação elétrica era simples; tudo o que você precisava era a proteção do cabo de alimentação da bomba.

P: Quando você não deve usar um VFD?

R: Se o motor estiver funcionando em velocidade máxima sem amortecimento ou aceleração, você não economizará energia mudando para um VFD. Na verdade, você perderia alguma eficiência. Os VFDs não são 100% eficientes.

P: Quais são os 3 tipos de VFDs?

R: Existem três tipos de VFDs: Inversor de Fonte de Tensão (VSI), Inversor de Fonte de Corrente (CSI) e Inversor de Modulação por Largura de Pulso (PWM). VSI é o tipo mais comum de VFD, onde um circuito de diodo simples é usado para obter o sinal DC do sinal AC e possui um capacitor que armazena energia.

P: Os VFDs precisam de um contator?

R: Um VFD requer apenas uma entrada para selecionar operação direta ou reversa. No caso de componentes através da linha, o modo bypass requer contatores de avanço/reversão e ainda mais fiação de controle.

P: Os VFDs são ruins para os motores?

R: A velocidade excessiva de motores com VFDs pode resultar em vários problemas mecânicos relacionados ao motor. Este problema geralmente começa com o aumento das vibrações. Em seguida, ele se transforma em desgaste acelerado dos rolamentos, falhas gerais de balanceamento e problemas complexos de vibração do sistema que podem causar falhas no equipamento acionado.

P: Posso operar um motor sem VFD?

R: Para responder diretamente à sua pergunta, não, o VFD NÃO é a única maneira de controlar a velocidade de um motor. A física nos diz que existem duas maneiras de controlar a velocidade de um motor: tensão e frequência. Antes dos VFDs, os bancos de carga eram usados para controlar as velocidades dos motores, reduzindo a tensão no motor.

P: Você pode operar dois motores com um VFD?

R: Sim, você pode operar 2 ou mais motores com um inversor conectando todos os motores em paralelo. mas você precisa se preocupar com o fato de que a potência total de todos os motores conectados deve ser menor ou igual à potência do drive. Você pode fazer isso, mas esta não é a melhor opção. Para motores HP diferentes, você deve preferir VFDs diferentes.

P: Você pode adicionar um VFD a qualquer motor?

R: Os VFDs não podem ser usados em motores que necessitam de altos torques de partida. Os VFDs também não podem ser usados para operar motores de indução ou motores de indução CA porque o VFD produz uma saída de frequência variável que não varia suavemente. O VFD só pode controlar motores CA síncronos e os VFDs nunca devem ser usados em motores CC.

P: Posso usar um VFD grande em um motor pequeno?

R: Os VFDs são escolhidos por tensão, fase e potência (HP). A seguir, é importante usar o FLA (amperagem de plena carga) do motor para finalizar o tamanho do VFD. Uma vez selecionado, algumas outras considerações precisam ser levadas em consideração. Um VFD superdimensionado pode ser usado para um motor HP menor.

P: Por que o VFD explode?

R: Esta é outra falha comum geralmente causada por aceleração muito rápida na partida. Para garantir que não haja uma falha de sobrecorrente, verifique todas as conexões de alimentação para garantir que estejam conectadas corretamente. Conexões de alimentação soltas causam sobretensão ou sobrecorrente, fusíveis queimados e, inevitavelmente, danos ao VFD.

P: O que acontece quando você acelera demais um motor com um VFD?

R: A maioria dos motores só cria potência constante ou CT quando há excesso de velocidade. Isso resulta em perda de torque e, se um ventilador ou bomba estiver funcionando, pode sobrecarregar muito o motor. Sempre verifique os requisitos de torque e calcule o torque do motor ao acelerar o motor além de 60 HZ.

P: Você pode acionar um motor monofásico a partir de um VFD?

R: Para usar um motor monofásico com VFD, o motor deve ser de grau inversor, o que significa pagar para rebobinar o motor existente ou comprar um novo motor. Mesmo quando as especificações do motor forem atendidas, você poderá ter problemas com a operação do motor monofásico.

P: Você precisa de um capacitor com VFD?

R: Não há uma resposta direta sim ou não para esta pergunta. Em vez disso, assumiremos a ausência do capacitor e analisaremos seus efeitos no resultado. Se não houver capacitor, a saída do conversor CA/CC irá diretamente para o inversor.

P: Você precisa de um relé de sobrecarga com VFD?

R: Neste tipo de aplicações de múltiplos motores, a NEC requer proteção individual contra sobrecarga do motor (térmica) no lado da carga de um VFD. Essa proteção do lado da carga é necessária porque um único VFD pode detectar apenas a carga total conectada e não pode detectar qual motor individual está consumindo alta corrente.

P: Todos os motores trifásicos podem funcionar em um VFD?

R: Principalmente sim. Alguns motores antigos podem precisar de um filtro de reator entre o VFD e o motor, porque eles não foram projetados para suportar os pulsos de alta frequência e alta tensão da saída do VFD. Alguns novos VFDs também podem ser usados em motores PM síncronos

P: Como posso saber se um motor é compatível com VFD?

R: Antes de escolher um inversor de frequência variável (VFD), você precisa escolher um motor de 3-fase apropriado. O motor deve ter tensão e frequência corretas – a maneira usual de determinar isso é usando os dados técnicos do próprio fabricante do motor, muitos dos quais estarão indicados na placa de identificação do motor.

P: Qual é a alternativa mais barata ao VFD?

R: Geralmente, os soft starters são muito mais baratos e menores que os VFDs. Seus usos, entretanto, são muito mais limitados. Os soft starters são usados estritamente na partida do motor. Eles limitam a partida para proteger o motor CA, aumentando a velocidade gradualmente até atingir a velocidade máxima.

P: Qual é melhor VFD ou VSD?

R: Comparados aos VSDs, os VFDs oferecem diversas vantagens na otimização do controle de processos para maior eficiência e excelência operacional geral. O que faz a diferença entre VSD e VFD é a otimização do sistema: como o VFD está conectado a todo o sistema, ele pode enviar e receber dados sobre os componentes do sistema.

P: Você pode colocar um VFD em um motor monofásico?

R: Muitas vezes as pessoas queriam operar os motores em velocidades reduzidas, então perguntavam: "É possível adicionar um VFD ao meu motor monofásico?" Em geral, os motores monofásicos não podem funcionar com VFDs. No entanto, é possível inserir uma fase monofásica em um VFD e gerar tensão variável em um motor de indução de fase 3-.

P: Você pode colocar um contator após um VFD?

A: Contator instalado na saída do inversor VFD. Resolução: Isto não é recomendado e é uma aplicação incorreta para o VFD. A ação do contator de abrir e fechar a modulação por largura de pulso do VFD pode danificar os IGBTs (dispositivos de saída) do inversor e o motor.

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