VFDs - Redução de ruído e conservação de energia

O tempo de inatividade, o controle de qualidade e a eficiência do desempenho são algumas das maiores preocupações dos fabricantes quando se trata de suas linhas de produção . Isso, combinado com ambientes de trabalho severos e variáveis, torna ainda mais difícil o desafio de manter a otimização ao longo do tempo.

Acionamentos de frequência variável se estabeleceram como uma maneira confiável de controlar a velocidade do motor e garantir flexibilidade na produção. Três grandes benefícios oferecidos pelo VFD incluem:

• Controle de processo aprimorado: à medida que a carga muda, os VFDs permitem aos engenheiros uma maneira rápida de ajustar as velocidades do motor de trabalho do inversor. A regulação de velocidade é geralmente +/- 2% com controle Volts/Hertz e cai para 0,1% com controle vetorial de malha fechada.
• Economia de energia: para um motor que funciona em plena capacidade, há sempre a ameaça iminente de desperdício de energia elétrica, traduzindo-se em custos mais altos. Os VFDs permitem que as velocidades do motor correspondam aos requisitos de carga, neutralizando o desperdício associado à regulação mecânica.
• Desgaste reduzido: vários motores são projetados para funcionar em velocidades específicas, mesmo que a carga exija um RPM menor. Isso causa desgaste do equipamento. Os VFDs fornecem capacidade de partida suave que alivia o estresse nos motores na partida com tensão total, reduzindo o número de episódios de manutenção.

Mas nem tudo está bem. VFDs produzem ruído elétrico que pode danificar equipamentos elétricos adjacentes, interrompendo o processo de fabricação. De certa forma, eles afetam negativamente os mesmos parâmetros para cuja mitigação foram instalados em primeiro lugar. A mesma tecnologia de comutação que traz flexibilidade de velocidade para a mesa pode causar o aparecimento de ruído dentro do cabo, levando ao superaquecimento.

Então, qual é a saída? O design do cabo é imperativo para garantir o máximo desempenho e o mínimo desperdício de energia.

Design de cabo

É importante conhecer os requisitos de projeto do sistema antes de selecionar o cabo, ou seja, o que seria necessário lidar em termos de capacidade. Os seguintes parâmetros devem ser observados ao selecionar o cabo:

• Configuração de aterramento:o sistema de aterramento deve garantir a menor impedância possível do caminho de aterramento. Por exemplo, usar um cabo de aterramento de 300% é a melhor maneira de garantir que a corrente de ruído seja mitigada dentro do cabo.
• Projeto do condutor:o condutor deve ter a capacidade de conduzir sinais de alta frequência. Isso requer uma alta contagem de fios, maior área de superfície e design estanhado para conexões termicamente estressantes.
• Capacitância-alta rigidez dielétrica:baixa capacitância e alta rigidez dielétrica é o caminho a percorrer. Condutores XLP de alta qualidade são melhores para conter perdas de carga em comparação com cabos THHN VFD.
• Blindagem:então a propagação de ruído de um cabo é muito influenciada pelo material de blindagem. Na presença de blindagem de baixa impedância, há menor reflexão de corrente e, portanto, maior estabilidade. As fitas duplas de cobre ou cérebro fornecem o melhor desempenho de blindagem.

Instalação de um cabo VFD

É vital levar em consideração o efeito que o cabo teria nos dispositivos adjacentes ou em outros equipamentos da instalação. Além disso, a vida útil do sistema deve ser levada em consideração e o cabo deve resistir ao teste do tempo. A pergunta a seguir pode ajudar durante a instalação de um cabo:

• O ambiente é sensível ao ruído?
• Os instrumentos ou redes serão afetados por forças eletromagnéticas?
• As correntes de carga serão geradas em todo o comprimento do cabo?

Se a resposta a essas perguntas for sim, então um investimento em um cabo VFD de alto desempenho com torção, aterramento e isolamento otimizados seria a escolha perfeita. Se nenhuma das opções acima se aplicar ao seu sistema, um cabo isolado XLPE seria uma opção mais econômica.

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