Reduzindo Ruído e Economizando Energia com VFDs: Principais Benefícios para Fabricantes

Tempo de inatividade, controle de qualidade e eficiência de desempenho são algumas das maiores preocupações para fabricantes quando se trata de suas linhas de produção. Isso, combinado com ambientes de trabalho adversos e variáveis, torna o desafio de manter a vazão ótima ainda mais difícil.

Inversores de Frequência Variável estabeleceram-se como uma maneira confiável de controlar velocidade de motor e garantir flexibilidade dentro da produção. Três benefícios principais oferecidos por VFD incluem:

• Controle de Processo Melhorado: conforme a carga muda, VFDs permitem aos engenheiros uma maneira rápida de ajustar velocidades de motores de serviço de inversor. Regulação de velocidade é geralmente +/- 2% com controle Volts/Hertz e cai para 0,1% com controle de vetor de malha fechada.
• Economia de Energia: para um motor que roda em capacidade total, sempre há a ameaça iminente de desperdício de energia elétrica, traduzindo-se em custos maiores. VFDs permitem que velocidades do motor correspondam aos requisitos de carga, neutralizando o desperdício associado à regulação mecânica.
• Desgaste Reduzido: vários motores são projetados para rodar em velocidades específicas, mesmo se a carga demandar RPM menor. Isso causa desgaste do equipamento. VFDs fornecem capacidade de partida suave que alivia o estresse nos motores na partida em tensão total, reduzindo o número de episódios de manutenção.

Mas nem tudo são flores. VFDs produzem ruído elétrico que pode danificar equipamentos elétricos adjacentes, interrompendo o processo de manufatura. De certa forma, eles afetam adversamente os mesmos parâmetros para cuja mitigação foram instalados em primeiro lugar. A mesma tecnologia de chaveamento que traz flexibilidade de velocidade à mesa pode causar o início de ruído dentro do cabo levando a superaquecimento.

Então, qual a saída? Design de cabo é imperativo para garantir desempenho máximo e desperdício mínimo de energia.

Design de Cabo

É importante conhecer os requisitos de design do sistema antes de selecionar o cabo, ou seja, o que seria requerido para 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 de caminho à terra possível. Por exemplo, usar um cabo de aterramento 300% é a melhor maneira de garantir que a corrente de ruído seja mitigada dentro do cabo.
• Design do condutor: o condutor deve ter a capacidade de conduzir sinais de alta frequência. Isso requer alta contagem de fios, área de superfície aumentada e design estanhado para conexões termicamente estressantes.
• Capacitância-alta resistência dielétrica: baixa capacitância e alta resistência dielétrica é o caminho a seguir. Condutores XLP de alta qualidade são melhores em conter perdas de carga comparados a cabos VFD THHN.
• Blindagem: então o ruído propagando de um cabo é grandemente influenciado pelo material de blindagem. Na presença de blindagem de baixa impedância, há menor reflexão de corrente e, assim, maior estabilidade. Fitas de cobre duplas ou trança fornecem o melhor desempenho de blindagem.

Instalação de um Cabo VFD

É vital levar em conta o efeito que o cabo teria em dispositivos adjacentes ou outros equipamentos na instalação. Também, a vida útil do sistema deve ser levada em conta, e o cabo deve ser capaz de resistir ao teste do tempo. As seguintes perguntas podem ajudar durante a instalação de um cabo:

• O ambiente é sensível a ruído?
• Os instrumentos ou redes serão afetados por forças eletromagnéticas?
• Correntes de carga serão geradas através do comprimento do cabo?

Se a resposta a estas perguntas for sim, então um investimento em um cabo VFD de alta performance com encordoamento otimizado, aterramentos e isolamento seria a escolha perfeita. Se nenhum dos acima se aplica ao seu sistema, então um cabo isolado XLPE seria uma opção mais econômica.