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¿O QUE É A ALTA FREQUÊNCIA? A alta freqüência é um termo usado para descrever um tipo de corrente eléctrica, que é uma corrente (ampères), com maior frequência do que a normal 50 Hz encontrados no fornecimento de correntes monofásica ou trifásica. No nosso caso, esta alta freqüência é utilizado para assíncrono motor girando a velocidades superiores aos normais. Para aqueles que estejam interessados em aprefundar mais em detalhe o funcionamento dos motores trifásicos e os motores asincrónicos recomendamos a leitura de “Basic Motor Theory”que se encontra em: "http://www.reliance.com/mtr/mtrthrmn.htm" A corrente normal tem uma frequência de 50 ou 60Hz – 50Hz = 50 ciclos por segundo.
En el grafico superior se representa el voltaje en un eje y el tiempo en el otro.
A razão pela qual queremos usar uma maior frequência que os 50 Hz é porque queremos que os motores girem a maior velocidade que os motores standard. Maior Frequência (Hz) = Maior Velocidade (rpm) = Maior Potência (kW) Um motor eléctrico asincrónico trifásico de um determinado tamanho pode produzir uma maior potência de saída se a sua velocidade de rotação aumentar. Para conseguir que o motor gire mais rápidamente, o campo magnético deve tambêm girar mais rápidamente e isto é conseguido incrementando a frequência da corrente. A mayoría dos motores asincrónicos trifásicos são muito parecidos dentro da sua carcasa. Aquí em baixo mostramos a imagem de un estator e um rotor de alta frequência. Na foto podem ver que a parte final do rotor é de cobre. Este tipo de rotor e de fabricação manual e chama-se “copper squirrel cage type rotor”. Este tipo de rotor é um 30 – 35% mais eficiente quelos convencionais. Um motor eléctrico pode produzir un cierto par de potência a uma velocidade e isto depende principalmente do número de polos do motor e da frequência com que gira. No nosso caso usamos um motor de 4-polos. Si el par de un motor se mantiver constante, a potência se ver-se-á incrementada proporcionalmente ao incremento da frequência. Se duplicarmos a frequência, a velocidade do motor aumentara o dobro e com um par constante, a potência ver-se-á aumentada para o dobro. A potência é proporcional á velocidade:
P = M x n
P = potência em kW
Exemplo para um sistema de 50 Hz e um motor de 4-polos, a velocidade de rotação do motor é n = 1.450 rpm:
P = 11 Nm x 1450 rpm = 1.67 kW
Exemplo para um sistema de 440 Hz e um motor de 4-polos, a velocidade de rotação do motor é n = 13.000 rpm:
P = 11 Nm x 13000 rpm = 15 kW
Exemplo para um sistema de 1000 Hz e um motor de 4-polos, la velocidade de rotação do motor é n = 29.000 rpm:
P = 11 Nm x 29000 rpm = 33.4 kW
Como explicado anteriormente, se duplicarmos a velocidade de rotação de um motor e o par se mantiver constante, a potência de saída do motor duplica. Por tanto, em teoria com uma maior frequência, o motor será mais pequeño e mais ligeiro para obter as mesmas potências de saída.
Como preferimos apoiar os nossos conceitos em principios razoáveis. Os motores de 1000Hz nunca foram uma opção. Conseguir que os rolamentos sobrevivam a um esforço tão duro não é fácil e pode causar problemas a longo prazo aos nossos clientes. Os nossos motores estão a trabalhar com uma frequência de 400 Hz base e podem chegar a 440 Hz. Podemos aumentar a vida útil dos rolamentos e evitar freqüentes manutenções.
Num motor asincrónico trifásico o campo magnético gira a uma certa velocidade. Não obstante estes motores têm um certo desfazamento pelo que la rotação do rotor não está sincronizada com a velocidade de rotação do campo magnético. Por isto se chamam asincrónicos y não sincrónicos. ¿Porque é que um sistema de alta frequência é mais eficiente que um sistema hidráulico?Uma das mais evidentes vantagens da alta frequência frente ao sistema hidráulico é que para um mesmo tamanho de fúsiveis, se obtem-se uma potência considerávelmente maior no eixo do disco. Exemplo de eficiência do sistema hidráulico:Motor eléctrico, potência de entrada: 21 kW
Enquanto que um sistema hidráulico oferece uma eficacia geral à volta dos 60% quando é novo, o sistema de alta frequência oferece dos 80% a 85% de eficacia peral durante toda a vida do equipamento.
A função principal do conversor de frequência Pentpak é fornecer uma corrente de frequência variable ao motor de alta frequência. A corrente de alimentação do conversor é trifásica, 380 - 500V, 50 – 60 Hz. Input = 50 – 60 Hz Output = 330 – 440 Hz Simplificando muito os temas, poder-se-á dizer que um conversor de frequência primeiro rectifica a corrente trifásica convertendo-la em corrente continua e logo constroi uma onda sinusoidal com a frequência desejada indicando a um módulo de potência a frequência e a voltagem que quer obter. Os sinais saem de um microprocesador, controlado por um software, para a criação de ondas sinusoidales. Quanto maior os impulsos de voltagem por ciclo, melhor onda sinusoidal. Com menor números de impulsos é pior, devido à criação de ondas armónicas que devem de ser filtradas para evitar as excesivas interferencias electromagnéticas. A onda sinusoidal esta composta por “Bloques de construcción” que representam uma certa voltagem durante um certo tempo, controlando os diversos parâmetros involucrados, uma corrente co las características desejadas pode ser criada. Um dos problemas com esta tecnología é que as imperfeitas ondas podem gerar interferencias na rede. Por isso un filtro deve ser desenhado a medida nas aplicações em questão, este filtro isolará a interferêncial o melhor possível. Enquanto um sistema hidráulico permite uma reação durante o corte, o sistema de HF é muito mais sensivel. Quando um disco é bloqueado repentinamente num corte, o conversor de frequência para e deverá reiniciar-se pondo e motor do disco a funcionar. Com uma máquina hidráulica o operário só tem que invertir a direcção de corte e o disco volta a girar. Enquanto o disco se bloqueia de forma rapida o grupo hidráulico não para e o pode ter tempo de para o corte e sacá-lo sem ter que reiniciar o sistema. Por isso o contrlo do sistema HF é automático, não dependendo da ajuda do operário. |
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