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Training made by SEW-EURODRIVETraining made by SEW-EURODRIVETraining made by SEW-EURODRIVE
Aplicação de Conversores de Freqüência
Training made by SEW-EURODRIVE
Daniel Paganini
Consultoria Técnica
Training made by SEW-EURODRIVEDVEA \ Daniel Paganini \ Maio 2009
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SEW
Motores
Conversores de freqüência
Aplicações
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Quem é a SEW?
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Motores Elétricos
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Motor CC Excitação compound
Excitação independente
Excitação série
Imãs permanentes
Excitação paralela Motor universal
Motor CA
Monofásico
Linear
Trifásico
Assíncrono
Síncrono
Gaiola de
esquilo
Rotor
Bobinado
Imãs permanentes
Relutância
Pólos Salientes
Pólos magnéticos
Família de motores elétricos
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Training made by SEW-EURODRIVE
Motor CC Excitação compound
Excitação independente
Excitação série
Imãs permanentes
Excitação paralela Motor universal
Motor CA
Monofásico
Linear
Trifásico
Assíncrono
Síncrono
Gaiola de
esquilo
Rotor
Bobinado
Imãs permanentes
Relutância
Pólos Salientes
Pólos magnéticos
Família de motores elétricos
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Princípio de funcionamento do motor de indução
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Características do motor de indução
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Rotação fixa
[ rpm ]
Escorregamento
Torque
[ Nm ]
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Curva característica
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C, I
n
CP
Cmáx
CN
nsnN
IP
IN
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Conversor de Freqüência
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Training made by SEW-EURODRIVE12
1
23
PE
4
56
B6
Control electronic
Rectifier DC bus Inverter Inductionmotor
A B C
UGRD008.DRW
control / monitorSetpoints
Inputs/outputs
Communication
C
DC+V
AVphase
V
B
Mains
DCV
1,35 * V
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Métodos de partida
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Partida direta Partida por conversor de freqüência
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Alta corrente de partida 3,5 .... 7 x IN
Alto conjugado de partida CP 2 ... 3 x CN
Rotação (n) dependente da carga
Faixa de sobrecarga 1,6 ...1,8 x CN
Número de partidas por hora limitado
Conjugado máximo CMÁX 2,2 ... 3 CN
AS/Kenndt.DRW
M, I
n
MA
MK
MN
nsynnN
IA
IN
Partida direta
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Corrente de partida limitada 1,5 x IN
Conjugado de partida CP 1,5...2 x CN
Rotação independente da carga
Faixa de sobrecarga 1,5 x CN
Número de partidas por hora ilimitado
Controle e monitoração do motor
UNetz
M,U
f
M
U
fN 2*fN0
MN
Partida por conversor de freqüência
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Conversores de Freqüência SEW
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MOVITRAC LT
MOVITRAC B
MOVIDRIVE B
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MD ~ 1/n
P = Constante
Bobinadores
Fusos
para:
Faceamento
Faca rotativa
MD = Constante
P ~ n
Sistemas de
elevação
Correias e correntes
transportadora
Moinhos de rolos
MD ~ n2
P ~ n3
Bombas
Ventiladores
Centrífugas
Tipos de carga
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MD ~ n2
P ~ n3
Bombas
Ventiladores
Centrífugas
MD = Torque
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Bombas e Ventiladores
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63% da aplicação de motores elétricos na indústria*
Funcionamento com carga variável
Variação do fluxo por válvula
* Fonte ELETROBRAS
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[kW]
Bombas e Ventiladores
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Pre
ssão (
m)
Vazão (m3/h)
Válvula
Variação de velocidade
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Sistema de Ventilação
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Exemplo de aplicação - Automobilística
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Status atual:
96 motores de pólos comutáveis
16/4 kW cada
Potência total instalada:
1.6MW
Training made by SEW-EURODRIVE24
Processo de reposição:
Motores de alto rendimento
com P = 15 kW
Rotação controlada através
da diferença de temperatura
pela função de economia de
energia do MOVIDRIVE® ou
MOVITRAC®
Exemplo de aplicação - Automobilística
Training made by SEW-EURODRIVE25
0
50
100
150
200
250
200 400 600 800 1000 1200 1400
Lastmoment
Motormoment (High)
Motormoment (Low)
Curva de carga
Motor de pólos
comutáveis
Carga
parcial
Versão:
Motor de pólos
comutáveis
P=16/4 kW
Curva de carga – antes
Training made by SEW-EURODRIVE26
0
50
100
150
200
250
200 400 600 800 1000 1200 1400
Aumento da rotação =
aumento do torque resistente
Aumento da freqüência
Curva de carga – depois
Training made by SEW-EURODRIVE27
0
50
100
150
200
250
200 400 600 800 1000 1200 1400
Aumento da freqüência
Aumento do torque com
a função economia de
energia do MOVIDRIVE®
MOVITRAC®
Curva de carga – função economia de energia
Training made by SEW-EURODRIVE28
Otimizando o consumo de energia:
Motores de pólos comutáveis
Potência média consumida:
Consumo por motor/ano:
Custo da energia/ano:
Todos motores (96):
Com motores de alto rendimento e
conversores MOVIDRIVE®/MOVITRAC®
com função economia de energia
Potência média consumida :
Consumo por motor/ano:
Custo da energia/ano:
Todos motores (96):
Economia por ano (total):
Economia por motor/ano:
11.6
83.500
7.000
670.000
10.0
72.000
6.000
581.000
89.000
930
kW
kWh
€
€
kW
kWh
€
€
€
€
Efeito colateral: Aumento da funcionalidade,
ajuste fino da rotação, potencial para mais economia de energia
Consumo de
energia:
- 14%
Amortização:
aprox. 2 anos
Economia
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Aplicação com Sincronismo
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Lavadora de garrafas
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Aplicação com Sincronismo
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Conversor economiza energia?
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Transportador de correia
Após ligado, acionamento permanece na rotação nominal por um
longo período.
O tempo de partida e parada é menor que 10 segundos.
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Partida direta
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Perdas no motor:
Motor:Atrito, perdas Joule, magnetização ...
Cabos: Perdas ôhmicas, perdas capacitivas
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Partida por conversor de freqüência
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0% 20% 40% 60% 80% 100% 120%
P / PN [ ]
h [
]
PL
os
s [
W]
na rede
com conversor
na rede
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Comparativo de perdas
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- 5,4%
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Como fazer para reduzir o consumo de energia em acionamentos?
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Métodos para reduzir o consumo de energia
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Reduzir a potência requerida Pout :
- Reduzindo a rotação de saída do conversor
- Reduzindo o torque da carga
- Reduzindo atritos
- Elementos de transmissão rígidos
- Contra peso
-…
- Desligando
Reduzir as perdas PPerdas :
- Aumentando o nível de rendimento do motor
- Aumentando o rendimento do conversor
- Abandonar funções não necessárias
- Reutilizar a energia
- Uso direto em outro conversor
- Fonte de alimentação regenerativa
- Armazenamento de energia
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Training made by SEW-EURODRIVE38
Reduzir a potência requerida Pout :
- Reduzindo a rotação de saída do conversor
- Reduzindo o torque da carga
- Reduzindo atritos
- Elementos de transmissão rígidos
- Contra peso
-…
- Desligando
Reduzir as perdas PPerdas :
- Aumentando o nível de rendimento do motor
- Aumentando o rendimento do conversor
- Abandonar funções não necessárias
- Reutilizar a energia
- Uso direto em outro conversor
- Fonte de alimentação regenerativa
- Armazenamento de energia
Métodos para reduzir o consumo de energia
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Continuous power 100%
Ca. 400%
Ca. 200%
Perfil de carga de um sistema de
transporte
Característica de torque
com conversor
Característica de torque
com MOVIGEAR
To
rqu
e
Seconds Some min. time Hours (continuous duty)
To
rqu
e
Segundos Minutos Horas (regime contínuo)
MOVIGEAR® em sistemas de transporte
Training made by SEW-EURODRIVE40
Métodos para redução do consumo de energia MOVIGEAR®
0% 20% 40% 60% 80% 100% 120%
P / PN [ ]
h [
]
PL
oss [
W]
PLoss-Movigear®
h-Movigear®
Motor
Standard com
conversor e
freio
PLoss
h
A diferença:
Até 300 W
Uso do MOVIGEAR®
Training made by SEW-EURODRIVE41
Controle individual de
cada MOVIGEAR®
Reduzido número de
componentes
Sem necessidade de
cablagem de rede
fieldbus
Evita o risco de falhas
“escondidas” na
cablagem de rede
fieldbus
Comissionamento
reduzido
Tempo de projeto e
instalação reduzidos
Vantagens do MOVIGEAR®
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Training made by SEW-EURODRIVE43
Training made by SEW-EURODRIVE44
Conclusão
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RH SEW
luciana.duarte@sew.com.br
Treinamento Técnico
11 2489 9310 ou 2489 9067
treinamento.tecnico@sew.com.br
Vendas
11 2489 9000
filial.sp@sew.com.br
Apresentação disponível em:
www.slideshare.net/daniel.paganini/saojudas
Contatos na SEW
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