Conversão Potência em Três Estágios
Um VFD (Inversor Frequência Variável / Acionamento Velocidade Ajustável) controla velocidade motor CA sintetizando saída CA variável em frequência e tensão a partir da rede fixa.
Estágio 1: Retificador (CA → CC)
- Ponte diodos (6-pulsos para 3-fases) ou front-end ativo (AFE/IGBT) para regeneração/correção FP.
- Saída: CC pulsante (~650V CC para entrada 480V CA).
Estágio 2: Barramento CC (Filtro e Armazenamento)
- Capacitores eletrolíticos grandes suavizam ripple → link CC estável.
- Tensão barramento ≈ √2 × VCA,ent (ex.: 1,35 × VLL para 6-pulsos).
- Circuito pré-carga limita corrente inrush na energização.
Estágio 3: Inversor (CC → CA Variável)
- 6 IGBTs (ou SiC/GaN) em ponte 3-fases.
- PWM (Modulação Largura Pulso): Chaveamento alta freq. (2–16 kHz) cria corrente quasi-senoidal.
- Controle V/f: Tensão escalada com frequência (V/f constante = fluxo constante) para controle escalar.
- Vetorial / FOC: Controle orientado campo — desacopla torque/fluxo para alto desempenho dinâmico.
Laço Controle
Referência velocidade → regulador PI velocidade → referência corrente torque → laços corrente (d/q) → sinais gate PWM.
Principais Benefícios
- Economia Energia: Leis afinidade — potência bomba/ventilador ∝ velocidade³. Redução 20% velocidade → ~50% potência.
- Partida Suave: Sem inrush, sem choque mecânico.
- Precisão: ±0,1% regulação velocidade (vetorial).
- Proteção: Sobrecorrente, sobrecarga, falta terra, sobretemperatura, prevenção estol.
Aplicações
Bombas, ventiladores, compressores, transportadores, extrusoras, guindastes, elevadores, máquinas-ferramenta — qualquer carga torque variável ou constante.
