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Na jornada pela automação industrial, é crucial compreender as diferenças técnicas entre inversores de frequência e servo drives. Nesta análise, aprofundamos ainda mais em nossa competência técnica, explorando as distinções não apenas nos motores, mas também na eletrônica intrínseca desses acionamentos. Exploraremos as diferenças que moldam o desempenho e orientam a escolha entre esses dois conceitos.

 

Eletrônica dos Inversores de Frequência:

Princípios Fundamentais:

Os inversores de frequência são projetados para controlar a velocidade dos motores de indução. Sua eletrônica é essencialmente focada em converter a tensão elétrica constante da rede em uma potência variável, ajustando tanto a amplitude quanto a frequência. Ao variar a frequência da tensão de alimentação, o campo girante e, consequentemente, a velocidade mecânica da máquina são ajustados dinamicamente.

Principais elementos:

• Conversor de Frequência (Ponte de Diodos): Transforma a tensão da rede em um sinal retificado (tensão e frequência constantes).
• Link DC (barramento) - Regulação da tensão retificada com armazenamento de energia por meio de um banco de capacitores;
• Módulos de Potência (transistores IGBT): Realizam a inversão da tensão proveniente do link DC, modulando a tensão e frequência da corrente elétrica ao motor, permitindo controle preciso da velocidade.
• Lógica de Controle: Algoritmos e circuitos lógicos interpretam sinais de controle, ajustando a frequência para resposta dinâmica.

 

Eletrônica dos Servo Drives:

Princípios Fundamentais:

Os Servo Drives, por outro lado, são projetados para oferecer precisão e controle em tempo real, sendo essenciais para aplicações que exigem resposta rápida e posicionamento preciso. Pode-se programá-lo a controlar o torque, velocidade ou posicionamento.

O controle da posição mecânica do rotor é fundamental para a precisão do servomotor. Sensores como Encoder, Resolver e Sensor de Efeito de Hall desempenham papéis cruciais ao fornecer informações precisas sobre a posição do rotor. Esses dispositivos são acoplados na parte traseira do Servo Motor enviando o sinal de feedback para o drive acionamento.

Principais elementos:

• Conversor de Frequência (Ponte de Diodos): Transforma a tensão da rede em um sinal retificado (tensão e frequência constantes).
• Link DC (barramento) - Regulação da tensão retificada com armazenamento de energia por meio de um banco de capacitores;
• Módulos de Potência (transistores IGBT): Realizam a inversão da tensão proveniente do link DC, modulando a tensão e frequência da corrente elétrica ao motor, permitindo controle preciso da velocidade.
• Processador Digital de Sinal (DSP): Responsável por realizar cálculos complexos em tempo real para garantir o controle preciso da posição, velocidade e torque.
• Algoritmos de Controle PID: Utilizados para ajustar continuamente a saída do sistema com base nos erros de posição, mantendo a estabilidade e a precisão.

 

Motores para Inversor de Frequência e Servo Drive:

• Motor de Indução no Contexto do Inversor Frequência:

1. Campo Magnético: Gerado por excitação do enrolamento do estator. Os motores de indução operam com base no princípio de indução eletromagnética. Uma corrente alternada na bobina estatória gera um campo magnético rotativo que, por indução, cria um fluxo magnético no rotor, gerando torque.
2. Frequência de Chaveamento: Determinante para ajustes de velocidade.
3. Características: Ideais para aplicações onde a variação de velocidade é necessária. São robustos, eficientes e amplamente utilizados em sistemas industriais.
4. Aplicações Comuns: Linhas de produção em indústrias de alimentos, sistemas de ventilação, bombas e esteiras transportadoras.

 

• Motor para Servo Drive (Motor AC de Ímãs Permanentes):

1. Campo Magnético: Controlado com precisão por ímãs permanentes e eletrônica avançada. Os motores AC com ímãs permanentes incorporam ímãs permanentes no rotor, proporcionando uma resposta mais rápida e eficiência aprimorada devido à redução das perdas de Joule no rotor.
2. Frequência de Chaveamento: Ênfase na resposta rápida e controle preciso.
3. Características: Baixa inércia, resposta rápida e eficiência aprimorada devido à ausência de perdas de Joule no rotor.
4. Aplicações Comuns: Máquinas CNC, robôs industriais, sistemas de posicionamento e outras aplicações que demandam movimentos precisos e rápidos.

 

Do Conceito à Aplicação: Exemplos Práticos

Aplicação para Inversor de Frequência:

Cenário: Linha de Produção de Esteiras Transportadoras em Indústria Alimentícia.

Solução: Um inversor de frequência é ideal aqui, pois permite ajustes precisos na velocidade das esteiras, otimizando a produção e evitando desperdícios. A ampla variação de velocidade é crucial para adaptar-se às diferentes etapas do processo de produção.

 

Aplicação para Servo Drive:

Cenário: Máquina CNC em Indústria de Usinagem.

Solução: Em uma máquina CNC, a precisão na posição e velocidade é essencial. O servo drive é a escolha ideal, oferecendo controle magnético preciso para garantir que cada movimento seja executado com exatidão, atendendo às exigências rigorosas de usinagem.

 

Na Sietronic, nossa missão é impulsionar a eficiência industrial com soluções que transcendem as expectativas, alinhando inovação com a precisão necessária para cada aplicação. Entre em contato conosco para explorar o potencial de sua produção com a expertise da Sietronic.