A escolha de um inversor de frequência para sua aplicação VFD em 2025 exige uma análise cuidadosa de aspectos técnicos e ambientais. Você deve adaptar o inversor ao seu tipo de motor. Você também precisa conhecer seu perfil de carga . Certifique-se de que o inversor funcione bem com sua aplicação.

• Os engenheiros frequentemente enfrentam problemas como:

  • Estudo de perfis de carga para torque constante ou variável

  • Escolhendo gabinetes que protejam contra poeira, água e calor

  • Decidindo se você precisa de controle de velocidade simples ou controles mais complexos

  • Lidando com distorção harmônica e danos ao motor

Você pode escolher um inversor de frequência seguindo etapas claras. O conhecimento da Canroon ajuda você a fazer escolhas seguras e acertadas para qualquer aplicação de inversor de frequência.

Principais conclusões

• Certifique-se sempre de que o seu inversor de frequência corresponde ao tipo do seu motor . Verifique também a voltagem e a amperagem de carga total. Isso ajuda o seu sistema a funcionar com segurança e eficiência.

• Conheça o tipo de carga e o ciclo de trabalho. Escolha um inversor de frequência que suporte o torque correto. Certifique-se de que ele suporte a sobrecarga necessária para o seu trabalho.

• Pense em fatores como temperatura e altitude. Verifique também a proteção do gabinete. Ela ajuda a manter seu VFD seguro e funcionando corretamente.

• Use os cabos e filtros corretos. Eles protegem seu motor contra picos de tensão e ruídos elétricos. Isso é muito importante em cabos longos.

• Utilize novos recursos do VFD, como controle remoto e protocolos de comunicação. Experimente ferramentas de software para aprimorar o controle e a manutenção do sistema.

Motor e Carga

Tipo de motor

Você precisa saber que tipo de motor possui antes de escolher um inversor de frequência . A maioria dos VFDs funciona melhor com determinados tipos de motor. Aqui estão os motores mais comuns usados com VFDs na indústria:

• Motores de indução são a escolha mais popular. São potentes, eficientes e funcionam bem com inversores de frequência (VFDs). Muitos são rotulados como para serviço de inversor ou com classificação VFD. Isso significa que eles podem suportar o estresse elétrico do VFD.

• Motores síncronos, incluindo motores síncronos de ímã permanente (PMSM) , proporcionam melhor controle e maior eficiência. Esses motores funcionam bem quando você precisa de velocidade constante.

• Servo motores são bons para trabalhos que exigem movimento ou posicionamento muito precisos.

• Motores especiais e motores mais antigos fabricados antes das regras de energia (pré-EPAct) também podem usar VFDs para melhorar seu funcionamento.

Dica: Verifique sempre se o seu motor é compatível com inversores . Isso ajuda a evitar danos causados pelos picos de alta tensão que os inversores de frequência podem criar.

Amperagem de carga total

A amperagem de carga total (AFL) indica quanta corrente seu motor consome quando está funcionando em potência máxima. Você deve corresponder o VFD a esse número. O VFD deve ter uma corrente de saída nominal maior que a AFL do motor. Isso ajuda o VFD a lidar com a operação normal e sobrecargas curtas.

• Utilize sempre a corrente operacional real, não apenas a classificação da placa de identificação, para dimensionar seu VFD.

• Para motores de torque constante, escolha um VFD com base na corrente nominal.

• Se o seu tipo de aplicação tiver picos curtos de alta carga, escolha um VFD com uma corrente de saída máxima mais alta.

• Por exemplo, se você tiver um motor de 10 HP com um FLA de 15 A , selecione um inversor de frequência com corrente de saída de pelo menos 17 A. Se você espera sobrecargas, escolha um com capacidade ainda maior.

Observação: o resfriamento, a altitude e a temperatura também podem afetar sua escolha, mas a classificação atual é o fator mais importante.

Tensão e Fase

Você deve combinar a tensão e a fase do seu motor e do VFD. A maioria dos motores industriais e VFDs utiliza energia trifásica. As tensões comuns nos EUA são 208, 230 ou 460 volts CA.

• Para motores de até 3 cavalos de potência (cerca de 10 amperes FLA), você pode usar VFDs de entrada monofásicos.

• Para motores acima de 3 cavalos de potência, use inversores de frequência de entrada trifásicos. Se você tiver apenas alimentação monofásica, será necessário reduzir a potência do inversor. Isso significa escolher um inversor com o dobro da FLA do motor.

• Exemplo: se você tiver um motor de 10 hp com FLA de 28 A e entrada monofásica, escolha um VFD classificado para pelo menos 56 A (cerca de 20 hp).

Dica: Sempre verifique a voltagem e a fase antes de comprar seu inversor de frequência. Isso evita erros de fiação e mantém seu sistema seguro.

Tipo de carga

O tipo de carga indica quanto torque seu motor precisa em diferentes velocidades. Isso afeta qual inversor de frequência você deve escolher. Aqui está uma tabela para ajudar você a entender os principais tipos de carga :

Se você usa um motor de indução CA para um ventilador ou bomba, você tem uma carga de torque variável. Para uma esteira transportadora ou trituradora, você tem uma carga de torque constante. Cada tipo de carga precisa de uma configuração de VFD diferente para funcionar com segurança e eficiência.

Dimensionamento VFD

Classificação atual

Ao dimensionar um inversor de frequência , sempre comece pela corrente nominal do motor . Você pode encontrar esse valor na placa de identificação do motor como amperes de carga total (APL). Não use apenas a potência. A corrente nominal indica quanta eletricidade seu motor precisa quando estiver operando em potência máxima. Se você escolher um VFD que não consiga lidar com essa corrente, seu sistema poderá falhar.

• Verifique o FLA na placa de identificação do seu motor.

• Adicione qualquer corrente extra necessária para sobrecargas curtas.

• Certifique-se de que a corrente nominal de saída do VFD seja maior que a FLA do seu motor.

Dica: Sempre combine a faixa de tensão do VFD com a tensão do seu motor. Esta etapa ajuda a evitar erros de fiação e mantém seu equipamento seguro.

Aqui está um processo simples que você pode seguir para dimensionar VFDs com base nos padrões da indústria:

1. Calcule o torque necessário para mover sua carga.

2. Encontre o momento de inércia da sua máquina.

3. Identifique como sua máquina opera, incluindo horários de início e parada.

4. Escolha um motor que atenda a essas necessidades.

5. Calcule o torque para aceleração, velocidade constante e desaceleração.

6. Certifique-se de que a corrente equivalente do motor permaneça abaixo da corrente nominal.

7. Decida se você precisa de um resistor de freio para parar rapidamente.

Capacidade de sobrecarga

Você deve verificar se o seu VFD consegue lidar com corrente extra durante trabalhos pesados. Muitas aplicações, como transportadores ou guindastes, precisam de mais torque por um curto período. A maioria dos VFDs consegue lidar com 150% de sua corrente nominal por até um minuto . Se o seu trabalho exigir ainda mais, você deve escolher um VFD maior.

Para cargas de torque constante, como transportadores , selecione um VFD com capacidade de sobrecarga de pelo menos 150% por um minuto . Para cargas de torque variável, como ventiladores ou bombas, uma capacidade de sobrecarga menor, de cerca de 120% por um minuto, geralmente é suficiente. Sempre consulte as especificações do seu inversor para confirmar esses valores.

Observação: se o seu aplicativo frequentemente precisa de mais de 150% de sobrecarga, talvez seja necessário superdimensionar o seu VFD. Esta etapa protege o seu sistema e o mantém funcionando sem problemas.

Ciclo de trabalho

Ciclo de trabalho significa a frequência e a duração do funcionamento do seu motor. Alguns motores funcionam o dia todo, enquanto outros ligam e desligam várias vezes. Você precisa conhecer seu ciclo de trabalho para escolher o inversor de frequência correto.

• Se o seu motor funciona sem parar, escolha um VFD que possa lidar com corrente contínua.

• Se o seu motor liga e desliga com frequência, certifique-se de que o VFD consegue suportar o calor e o estresse extras.

• Para cargas curtas e pesadas, verifique se o VFD consegue lidar com alta corrente por curtos períodos.

Uma boa correspondência entre o seu ciclo de trabalho e o seu VFD mantém o seu sistema seguro e melhora a eficiência. Consulte sempre as tabelas do fabricante para obter as classificações de ciclo de trabalho.

Aceleração e Desaceleração

As configurações de aceleração e desaceleração controlam a velocidade de aceleração ou desaceleração do motor. Se você definir esses tempos muito curtos, poderá causar estresse e desgaste na máquina. A maioria dos inversores de frequência permite ajustar os tempos de rampa de acordo com suas necessidades.

• Os tempos de rampa típicos para mudanças de velocidade são de 3 a 5 segundos .

• Para correias transportadoras, você pode usar uma rampa de 1 segundo para partidas e paradas rápidas .

• Usar uma rampa em forma de “S” ajuda a evitar solavancos e mantém sua carga estável.

• Tempos de rampa rápidos podem causar alta corrente e calor, portanto, sempre verifique os limites do seu sistema.

Dica: Ajuste os tempos de aceleração e desaceleração de acordo com o seu processo. Esta etapa ajuda a prevenir danos e mantém o sistema funcionando sem problemas.

Um VFD bem dimensionado com as configurações de rampa corretas protegerá seu equipamento e aprimorará seu processo. Sempre considere os limites mecânicos e elétricos do seu sistema ao definir esses valores.

Aplicação de acionamento de frequência variável

Faixa de velocidade

Você precisa saber o quão rápido ou lento seu motor deve funcionar. Os modernos inversores de frequência permitem que os motores funcionem de quase parados a muito rápido. Você pode começar em quase 0 Hz e ir até 400 Hz . Essa ampla faixa permite controlar a velocidade para muitos trabalhos. A maioria das bombas só precisa mudar a velocidade de 20% a 100% do normal. Algumas máquinas, como laminadores, podem ir duas ou três vezes mais rápido do que o normal. Mas você deve verificar se o motor pode lidar com isso. Se você usar o enfraquecimento de campo, você pode fazer o motor ir de 130 a 150% mais rápido do que o normal . Mas o torque cairá quando você fizer isso. Sempre certifique-se de que a faixa de velocidade corresponda às necessidades do seu trabalho.

Necessidades de torque

Você deve adequar o torque necessário ao seu trabalho ao acionamento correto. Em trabalhos com torque constante, como transportadores ou algumas bombas, o torque permanece o mesmo mesmo que a velocidade mude. O acionamento deve fornecer alta corrente em baixas velocidades para esses trabalhos. Para trabalhos com torque variável, como ventiladores ou algumas bombas, o torque cai à medida que a velocidade diminui. Isso economiza energia e aumenta a durabilidade do sistema. A tabela abaixo mostra como o torque e a potência mudam para cada tipo de trabalho :

Para bombas, você pode economizar bastante energia adaptando o acionamento às necessidades de torque da bomba. Usar o acionamento correto para ventiladores e bombas ajuda a evitar a escolha de um tamanho excessivo e mantém o sistema funcionando corretamente.

Tipo de unidade

Você precisa escolher o tipo de acionamento correto para o seu trabalho. A maioria dos acionamentos de frequência variável utiliza um projeto de inversor de fonte de tensão . Esses acionamentos funcionam bem para praticamente qualquer trabalho, desde bombas pequenas até motores grandes. Eles oferecem resposta rápida e bom controle de tensão. Alguns sistemas grandes utilizam acionamentos de inversor de fonte de corrente. Eles são ideais para trabalhos especiais que exigem uma forma de onda suave ou corrente muito alta. Para a maioria das bombas, os acionamentos de inversor de fonte de tensão são a melhor escolha. A Canroon oferece os dois tipos , para que você possa escolher o que melhor se adapta às suas necessidades.

Se não tiver certeza de qual tipo de acionamento é mais adequado para o seu trabalho, consulte um especialista da Canroon. Ele pode ajudar você a escolher o melhor acionamento para a sua bomba ou para qualquer outro trabalho.

Meio Ambiente e Instalação

Temperatura e Altitude

Você precisa verificar a temperatura e a altitude antes de instalar o seu VFD . A maioria dos VFDs funciona melhor se o ar estiver mais frio que 40°C . Se a temperatura aumentar, o VFD pode esquentar demais e quebrar mais rápido. Ventiladores ou um bom fluxo de ar ajudam a manter o VFD refrigerado. Em locais sujos, pode ser necessário usar uma caixa selada com ar-condicionado para proteger o drive.

A altitude também importa. A maioria dos VFDs funciona bem abaixo de 1.000 metros de altitude. Se você instalar um VFD em altitudes mais elevadas, o ar ficará mais rarefeito. O ar rarefeito não resfria tão bem, então você pode precisar de resfriamento extra ou de um motor maior. VFDs refrigerados a líquido funcionam melhor do que os refrigerados a ar em locais altos. Sempre consulte o manual para obter regras especiais sobre temperatura e altitude.

Dica: Manter seu VFD na temperatura e altitude corretas ajuda a mantê-lo seguro e duradouro.

Classificação do gabinete

Você deve escolher a caixa certa para manter seu VFD protegido contra poeira, água e outros perigos. As empresas usam números IP e NEMA para indicar o nível de proteção oferecido por uma caixa. Números maiores significam mais proteção.

Números IP como IP54, IP65 e IP67 também indicam a eficácia da caixa na proteção contra poeira e água. Para ambientes externos ou locais difíceis, escolha um número maior para manter seu VFD seguro.

Contaminantes

Contaminantes podem danificar seu VFD e fazer com que ele dure menos. Você precisa manter seu drive protegido contra estes problemas comuns:

• Poeira e detritos bloqueiam o ar e fazem com que o VFD fique muito quente ou cause curtos-circuitos.

• Umidade e umidade causam ferrugem e problemas elétricos.

• Gases corrosivos ou produtos químicos danificam as peças internas.

• Temperaturas extremas sobrecarregam o VFD e o tornam menos eficiente.

• A vibração solta fios e quebra peças pequenas.

Observação: Use filtros de ar, caixas climatizadas e suportes que impeçam a vibração para proteger seu VFD . Limpe e verifique seu sistema com frequência para mantê-lo funcionando corretamente.

Controle e Integração

Local vs. Remoto

Você pode usar um VFD de duas maneiras principais. Uma delas é o controle local. Isso significa que você pressiona botões ou aciona interruptores diretamente no VFD . O controle local é ideal para trabalhos simples ou quando você deseja testar algo. A outra maneira é o controle remoto. Com o controle remoto, você usa um painel, um CLP ou um computador à distância. O controle remoto permite operar vários VFDs simultaneamente ou observá-los com segurança. A maioria dos VFDs possui pontos para sinais digitais e analógicos. Eles permitem enviar comandos ou sinais de segurança. Escolha o estilo de controle que melhor se adapta ao seu trabalho.

Protocolos de Comunicação

Os VFDs atuais podem utilizar diversos protocolos de comunicação. Eles ajudam o seu VFD a se comunicar com outras máquinas no seu prédio ou fábrica. Aqui estão alguns dos mais comuns:

• Modbus : Simples e funciona com muitos sistemas.

• Profibus : rápido e bom para trabalhos em tempo real.

• EtherNet/IP : usa Ethernet para compartilhamento rápido de dados.

• DeviceNet : confiável e fácil para configurações de fábrica.

• CANopen : Ótimo para trabalho em tempo real em fábricas.

• OPC UA : conecta diferentes dispositivos e compartilha dados.

• HART : Mistura analógico e digital para uma conversa inteligente.

• CC-Link : Usado em fábricas asiáticas para controle rápido.

Esses protocolos permitem que seu VFD se conecte a CLPs , sensores e outros acionamentos. Você pode construir sistemas de automação robustos e flexíveis com essas opções.

Suporte de software

O suporte de software facilita muito o uso de um VFD . Muitos VFDs vêm com ferramentas especiais para configuração e programação. Algumas ferramentas são chamadas DriveTools™ ou Connected Components Workbench. Você pode usar Bluetooth ou conexão sem fio para configurar seu VFD sem precisar tocá-lo. Isso mantém você seguro e economiza tempo. Alguns VFDs permitem que você baixe configurações e logs para obter ajuda. Os VFDs também podem coletar dados de sensores e enviá-los ao seu sistema de controle . Alertas em tempo real ajudam a encontrar problemas antes que algo quebre. Muitos VFDs agora funcionam com a Indústria 4.0. Isso permite que você se conecte à nuvem para manutenção inteligente e melhor controle do sistema.

Dica: Escolha um VFD com bom suporte de software. Isso torna seu sistema mais fácil de usar e mais confiável.

Considerações especiais

Harmônicos

Ao usar um inversor de frequência com uma bomba, ele gera harmônicas na sua potência. As harmônicas podem fazer com que as coisas esquentem demais e quebrem. Elas também podem causar problemas para outras máquinas. Você deve manter as harmônicas baixas, especialmente se usar muitos inversores ao mesmo tempo. Há duas maneiras principais de reduzir as harmônicas . Primeiro, escolha inversores que já tenham mitigação de harmônicas. Segundo, use recursos como filtros ativos de correção do fator de potência para todo o sistema. Você também deve seguir as regras IEEE 519 , que definem limites para harmônicas. Para bombas grandes ou trabalhos pesados, você pode precisar de inversores de 12 ou 18 pulsos, reatores de linha ou filtros ativos . Essas ferramentas ajudam a manter seu sistema seguro e funcionando bem.

Dica: Sempre verifique os harmônicos após instalar novos drives. Isso ajuda a evitar problemas antes que eles custem caro.

Comprimento do cabo

O comprimento do cabo entre o inversor de frequência e o motor da bomba é importante. Cabos longos podem causar picos de tensão que danificam o isolamento e quebram os motores. Em trabalhos de bombeamento, você pode precisar de cabos longos. Use cabos com isolamento forte e blindagem aterrada para evitar interferências. Se o seu cabo tiver até 30 metros de comprimento, os filtros dV/dt funcionam bem . Para cabos mais longos, use filtros de onda senoidal. Sempre escolha cabos que suportem pelo menos 125% da corrente de carga total da bomba . Mantenha os cabos do motor longe dos cabos de controle para evitar ruídos. Um bom projeto de cabo mantém sua bomba segura e funcionando corretamente.

Motores múltiplos

Às vezes, você deseja operar mais de uma bomba com um VFD . Isso economiza espaço e dinheiro, especialmente para bombas. Você deve dimensionar o VFD para a amperagem de carga total de todas as bombas, mais 20% extra . Certifique-se de que todas as bombas usem a mesma tensão e frequência. Conecte cada bomba com os terminais corretos e use cabos isolados com XLPE . Dê a cada bomba sua própria proteção contra sobrecarga. O VFD não consegue identificar se uma bomba está com problemas, então isso é muito importante. Não ligue ou desligue bombas da linha enquanto o VFD estiver funcionando. Esta configuração funciona melhor para bombas que não precisam de correspondência exata de velocidade.

Observação: para bombas grandes ou importantes, considere adquirir um VFD maior ou usar motores com inversor de frequência. Isso ajuda a manter o sistema seguro e a prolongar sua vida útil.

Lista de verificação

Passo a passo

Aqui está uma lista de verificação simples para ajudar você a escolher o melhor inversor de frequência para seu trabalho:

1. Verifique a placa de identificação do motor
   Observe a placa de identificação do seu motor. Encontre a amperagem de carga total (AFL) e a voltagem. Certifique-se de que o seu motor suporta esses valores ou mais.

2. Confirmar tensão de entrada
   Verifique a voltagem da sua fonte de alimentação. Certifique-se de que ela corresponda à voltagem de entrada do drive. A maioria dos drives usa 380 V-480 V CA.

3. Identificar o tipo de aplicação
   Descubra se o seu trabalho envolve torque variável, como ventiladores ou bombas, ou torque constante, como transportadores. Escolha um acionamento adequado ao seu tipo de carga.

4. Revisar capacidade de sobrecarga
   Certifique-se de que seu disco rígido suporta 150% de sobrecarga por 60 segundos . Se o seu trabalho exigir mais, escolha um disco rígido maior.

5. Considere o meio ambiente
   Verifique a temperatura e a altitude do local onde você usará o disco. Discos funcionam melhor abaixo de 40 °C e a menos de 1.000 metros. Se estiver mais quente ou mais alto, compre um disco maior ou adicione refrigeração.

6. Selecione o método de controle
   Use o controle V/f para trabalhos fáceis. Use o controle vetorial se precisar de mais velocidade ou torque.

7. Verifique o comprimento do cabo e os filtros
   Se os seus cabos forem longos, use filtros dV/dt ou de onda senoidal. Esses filtros ajudam a proteger o seu motor.

8. Avaliação do gabinete de revisão
   Escolha uma caixa que impeça a entrada de poeira, água e produtos químicos.

???? Erros comuns a evitar:

• Usando motores que não são feitos para VFDs

• Não pensar no comprimento do cabo ou usar filtros

• Ignorando configurações de sobrecarga

• Não correspondendo voltagem e fase

• Esquecer de verificar a temperatura ou a altitude

Ajuda de especialista

Peça ajuda a um especialista em VFD se:

• Seu trabalho tem lugares muito frios, quentes, altos ou instáveis.

• Você precisa que o inversor trabalhe com muitas tensões ou frequências.

• Você tem um motor grande ou precisa de controles especiais.

• Você quer recursos como prevenção de paradas ou reinicialização automática .

• Sua equipe não sabe muito sobre VFDs.

• Você quer economizar energia, fazer as coisas durarem mais ou trabalhar em locais especiais.

Os especialistas da Canroon podem ajudar você a resolver problemas complexos e testar ideias. Eles podem ajudar você a escolher a unidade ideal e apresentar opções personalizadas ou complexas. Isso garante que seu sistema funcione com segurança e eficiência.

Selecionar o VFD correto significa que você deve verificar vários fatores importantes:

1. Combine o VFD ao tipo, voltagem e corrente do seu motor .

2. Revise as necessidades de velocidade, torque e controle da sua aplicação.

3. Confirme a alimentação de entrada e gerencie os harmônicos .

4. Escolha recursos para segurança, economia de energia e fácil controle.

Usar um VFD personalizado pode ajudar você a economizar energia, prolongar a vida útil do equipamento e melhorar o desempenho do sistema . Revise a lista de verificação antes de comprar. Se precisar de ajuda, entre em contato com os especialistas da Canroon para encontrar a melhor solução.

Perguntas frequentes

Qual é a principal função de um VFD?

Um VFD altera a velocidade do seu motor. Você pode usá-lo para economizar energia, controlar a velocidade dos objetos e proteger seu equipamento contra danos.

Posso usar qualquer motor com um VFD?

Você deve usar motores com inversor de frequência ou com classificação VFD. Esses motores suportam o estresse elétrico de um VFD. Usar o motor errado pode causar superaquecimento ou danos.

Como sei se meu VFD é grande o suficiente?

Verifique a amperagem de carga total (AFL) do seu motor. Escolha um inversor de frequência com uma corrente nominal maior que a AFL do seu motor. Sempre adicione capacidade extra para sobrecargas curtas.

Preciso de cabos especiais para meu VFD?

Sim. Use cabos blindados com isolamento forte. Esses cabos ajudam a interromper ruídos elétricos e proteger seu motor de picos de tensão, especialmente se você tiver cabos longos.

O que devo fazer se meu VFD mostrar um código de falha?

Primeiro, leia o código no manual do seu VFD . A maioria dos códigos indica problemas como superaquecimento, sobrecarga ou problemas na fiação. Corrija o problema e reinicie o VFD.