Análise da eficiência energética de inversores de frequência comerciais

Pedro Petri Dias da Silva; Alessandro Goedtel; Murillo Garcia Gentil; Clayton Luiz Graciola; Tiago Drummond Lopes

doi:10.20906/CPS/SICITE2015-0088

Resumo

Motores elétricos são dispositivos de conversão de energia elétrica em energia mecânica indispensáveis para a realização de diversos processos envolvidos nos setores produtivos e industriais. Esta extensa utilização se dá em virtude de suas inúmeras características atraentes sobre os demais tipos de motores, como baixo custo, facilidade de transporte, limpeza, facilidade de comando e controle, simplicidade de construção, grande versatilidade de adaptação às cargas e alto rendimento. Este trabalho tem por objetivo analisar a eficiência energética de motores de indução trifásicos acionados por inversores de frequência comerciais, sendo estes alimentados por tensões senoidais inferiores à nominal. Para obtenção dos resultados apresentados, conectou-se uma fonte trifásica de tensão senoidal variável na alimentação do painel de inversores de frequência, cujo objetivo foi reduzir a tensão de funcionamento destes equipamentos. Foram retirados os dados de potência de entrada e saída do motor afim de obter o rendimento da máquina quando acionada por inversores operando em tensão nominal e tensão reduzida. A comparação entre os dados foi feita graficamente a fim de observar em quais faixas de operação a utilização de tensão reduzida seria mais vantajosa. Os dados foram agrupados em duas faixas de operação do motor de 1 cv, com este operando à vazio (0,5 N.m) bem como operando com carga nominal (4,0 N.m). As faixas de frequência analisadas foram entre 60 e 20 Hz. A partir do dados obtidos, observou-se que o comportamento dos três inversores utilizados no estudo se mostrou equivalente, onde a redução da tensão de alimentação destes equipamentos proporcionou um rendimento maior do motor em casos deste operando à vazio entre uma faixa de 30 a 60 Hz bem como para o motor operando com carga nominal entre uma faixa de frequência estimada entre 20 e 45 Hz.

Palavras-chave: Inversores de frequência; Motores de indução trifásicos; Eficiência energética