Vacon apresenta grande evolução tecnológica nos variadores de velocidade!

O fabricante mundial de variadores de velocidade, a Vacon, revoluciona o mercado de variadores de velocidade ao lançar a nova tecnologia de condensadores de lâminas de plástico.

Para os utilizadores é tentador encarar os variadores de velocidade como “caixas pretas” e não se preocuparem nem um pouco com o que há no interior destes equipamentos. No entanto, um olhar um pouco mais aprofundado pode levar à descoberta de benefícios bastante significativos.

Na especificação ou compra de um variador de velocidade, normalmente não existe uma preocupação com os seus componentes, pois estes são apenas do interesse dos fabricantes. Habitualmente isto é verdade, mas em algumas situações surge um novo componente tecnológico que faz a diferença em alguns aspetos do variador de velocidade tais como desempenho, confiabilidade e impacto ambiental.

Para se compreender as modificações, é conveniente ter uma noção básica de como os variadores de velocidade operam. Felizmente, isso não é complicado, embora, projetar um variador de velocidade moderno e que atenda às expectativas dos utilizadores em termos de desempenho, confiança e relação custo vs benefício é, sem sombra de dúvida, um grande desafio!

Um variador de velocidade possui basicamente três partes principais – o retificador de entrada que converte a corrente alternada da rede elétrica em corrente contínua; o armazenamento de energia (frequentemente chamado de link DC ou circuito intermediário); e a ponte inversora na saída que converte a corrente contínua novamente em corrente alternada, na voltagem e frequência necessárias para o motor operar com velocidade apropriada e alcançar o binário adequado.

A função do link DC pode não ser muito clara num primeiro momento. Por que não direcionar o estágio de energia de saída diretamente do retificador de corrente contínua produzida na entrada? A resposta é que, sem o armazenamento de energia, o alimentador de corrente contínua não conseguiria responder às súbitas mudanças enviadas pela saída de corrente alternada, como aquelas que ocorrem quando o motor é forçado a acelerar. (O link DC possui ainda outras funções.)

Teoricamente, o armazenamento de energia necessária pode ser obtida quer por bobines indutoras quer por condensadores, mas, na prática, os variadores de velocidade destinados às aplicações comerciais ou industriais rotineiras invariavelmente utilizam condensadores.

Figura 1 - Eletrolíticos num variador de velocidade podem funcionar mal, sobreaquecer ou falhar totalmente

Aspetos de tamanho:

A fim de armazenar a quantidade de energia necessária para alcançar um desempenho dinâmico para o variador de velocidade, os condensadores, em termos elétricos, precisam de ser consideravelmente grandes; contudo, para se adequarem à procura dos clientes por equipamentos pequenos e de fácil manuseamento, precisam ser fisicamente pequenos.

No passado, isso obrigava à utilização de condensadores eletrolíticos, normalmente chamados apenas de eletrolíticos. Com eles, o dielétrico ou camada de isolação do condensador é um filme óxido fino produzido por uma ação eletroquímica num eletrólito “molhado”. Nos eletrolíticos modernos, o eletrólito é mais uma pasta do que um líquido, mas precisa de permanecer húmido para o condensador operar corretamente.
Os eletrolíticos possuem a vantagem de permitir que bastante capacitância seja comprimida num componente pequeno, mas também apresentam inconvenientes significativos. O primeiro deles é possuírem uma durabilidade limitada. Mesmo os melhores secam lentamente e perdem a sua capacidade. O processo de secagem é previsivelmente pior em equipamentos que necessitam de operar em temperaturas elevadas, como normalmente é necessário para os variadores de velocidade. Na verdade, a duração de um variador de velocidade é frequentemente determinada pelo tempo de duração dos condensadores eletrolíticos utilizados.

Outro dos problemas é que os condensadores eletrolíticos se deterioram quando não estão em utilização (funcionamento). Se um variador de velocidade for deixado na prateleira ou estiver inativo por determinado tempo e então colocado novamente em utilização ou funcionamento, os seus condensadores eletrolíticos podem não funcionar adequadamente, sobreaquecerem ou até mesmo deixarem de funcionar. Isto pode ser evitado substituindo ou “despertando” os condensadores antes de se utilizar novamente o variador de velocidade; entretanto, este é um processo demorado e que requer equipamento especial. É também inconveniente, particularmente se o variador de velocidade for um equipamento suplente necessário para utilização suplente imediata.

Aspectos ambientais:

Existem também considerações ambientais. O eletrólito utilizado nos condensadores eletrolíticos é potencialmente perigoso ao ambiente. Há uma grande preocupação no caso de vazamento desses condensadores, a qual não é de modo algum desconhecida. O fim da vida útil do variador de velocidade é também um ponto a ser considerado, pois as regulamentações ambientais determinam que todos os condensadores eletrolíticos sejam removidos antes da reciclagem.

Em suma, os condensadores eletrolíticos cumprem a sua função mas trazem muitos inconvenientes. Até então não existiam alternativas, mas agora há: condensadores de lâminas de plástico. Os condensadores de lâminas de plástico já estão presentes no mercado há algum tempo, mas só agora estão disponíveis a preço e tamanhos aceitáveis, com os modelos e as classificações necessárias para o uso no link DC dos variadores de velocidade.

Os condensadores de lâminas de plástico possuem uma longa vida útil - um milhão de horas (bem mais do que 100 anos) é normal. Se precisarem de enfrentar pequenas perturbações elétricas como resultado, por exemplo, de um pico de tensão, eles têm a capacidade de se auto-reparar. Assim, não necessitam de manutenção e não precisam de ser substituídos durante a vida útil de um variador de velocidade. Também apresentam uma taxa de avarias excecionalmente baixa, o que aumenta a confiabilidade dos variadores de velocidade nos quais são utilizados.
Além disso, os condensadores de lâminas de plástico não se deterioram quando armazenados. Eles estão sempre disponíveis para funcionamento imediato e nunca necessitam de serem “despertados” ou substituídos. Outra vantagem é a apresentação de perdas internas muito baixas – até 80% inferiores quando comparados com os melhores condensadores eletrolíticos. Isso resulta no aumento da eficiência do variador de velocidade, reduz ageração de calor e restringe a necessidade de refrigeração, diminuindo os custos globais de energia para o funcionamento do variador de velocidade durante a sua vida útil.

A conclusão é simples: vale a pena conhecer o tipo de condensadores que são usados no link DC dos variadores de velocidade. O utilizador deverá comprar ou especificar variadores de velocidade com condensadores de lâminas de plástico filme para usufruir do aumento de confiabilidade, elevação da eficiência, maior durabilidade e menor necessidade de manutenção. Em suma, haverá uma redução visível e significativa no custo total da propriedade. Assim, porque permanecer com variadores de velocidade que ainda utilizam condensadores com tecnologia ultrapassada?

Variadores de Velocidade Vacon

Os variadores Vacon permitem-lhe uma instalação mais simples e económica, garantem uma maior protecção ambiental e uma poupança energética significativa. Os variadores de velocidade Vacon são equipamentos multifuncionais, com versatilidade sem igual no mercado, são ideais para uma vasta gama de aplicações de potência/binário constante incluindo bombas, ventiladores, compressores, correias de distribuição, OEM´S, automação e para todas as aplicações em queo aumento de eficiência energética e produtividade resultam normalmente num rápido retorno do investimento. Os variadores de velocidade Vacon estão disponíveis em gamas de potências até 5.600KW, para baixa e média tensão. Com o seu formato modular único (patenteado), e inúmeras soluções tecnológicas patenteadas, a Vacon dispõe de soluções à medida para qualquer aplicação (harware e software).

Figura 2 - Gama Vacon

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