Inversores CA
Introdução
Em geral
Um inversor de frequência variável (VFD, Inversor de frequência variável ou AFD Inversor de frequência ajustável) é um sistema para controlar a velocidade de rotação de um motor de corrente alternada (CA) controlando a frequência de energia fornecida ao motor. Um inversor de frequência variável é um caso especial de inversor de velocidade variável. Os inversores de frequência variável também são conhecidos como drivers de frequência ajustável (AFD), drivers CA ou microdrivers. Como a tensão (ou tensão) varia ao mesmo tempo que a frequência, eles às vezes são chamados de drivers VVVF (conversor de tensão variante).
Princípio de funcionamento
Os dispositivos de acionamento de frequência variável operam sob o princípio de que a velocidade síncrona de um motor de corrente alternada (CA) é determinada pela frequência CA fornecida e pelo número de pólos no estator, de acordo com a relação:.
Onde RPM = rotações por minuto, f = frequência de alimentação CA (Hertz), p = número de pólos.
Nos motores assíncronos as rotações por minuto são ligeiramente inferiores devido ao motor assíncrono que o seu nome indica. Nestes, existe uma lacuna mínima entre a velocidade de rotação (RPM) do rotor (velocidade "real" ou "de saída") em comparação com a quantidade de RPM do campo magnético (que deve obedecer à equação acima mencionada tanto em motores síncronos quanto em motores assíncronos) porque ele só é atraído pelo campo magnético externo, que sempre o ultrapassa em velocidade (caso contrário o motor deixaria de ter torque nos momentos em que atinge o campo magnético).
A forma de variar a frequência consiste basicamente em alterar o ciclo de trabalho (tempo ON e tempo OFF em um período) de uma onda quadrada periódica, de forma que o valor médio da tensão (a média) ao longo do tempo varie entre V máximo e V mínimo (ver figura à direita). A velocidade com que variamos o ciclo de trabalho, ou seja, o seu valor médio, será a frequência de variação do valor médio.
Isso é conseguido fisicamente através da comutação de “chaves eletrônicas” que são IGBTs (transistores bipolares de porta isolada) que funcionam como chaves que, quando fechadas e abertas por meio de software específico, formam a onda quadrada, que permite a obtenção do sinal senoidal.