robótica
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João Pratas (Departamento de Engenharia da SEW-EURODRIVE PORTUGAL) SEW-EURODRIVE PORTUGAL Tel.: +351 231 209 670 · Fax: +351 231 203 685 infosew@sew-eurodrive.pt · www.sew-eurodrive.pt
Dossier . MÁQUINAS-FERRAMENTA E SEGURANÇA MÁQUINA
Conversores de Frequência inteligentes A economia de custos INTRODUÇÃO O aumento galopante do preço da energia elétrica, preocupações com condições ambientais e questões políticas, estão a obrigar a indústria a repensar a sua estratégia. Conduzido por considerações políticas e, pela identificação dos potenciais componentes causadores do maior consumo energético, a indústria centra cada vez mais a sua atenção na eficiência energética, debruçando-se essencialmente na tecnologia dos acionamentos, a qual, é responsável por cerca de 70% da energia total consumida em ambientes industriais. Os stakeholders das empresas devem ter em mente que, a utilização de acionamentos energeticamente eficientes, não só traz vantagens para o clima e meio ambiente, mas também têm uma palavra bastante significativa na fatura elétrica. Os custos de energia constituem geralmente, mais de 90% dos custos do ciclo de vida de um acionamento. Consequentemente, aumentar a eficiência energética tem um impacto direto nos custos do ciclo de vida do acionamento. Existe um potencial de economia identificado, associado à utilização de compo-
nentes de alto rendimento, em sistemas de acionamento: › 10% de aumento da utilização de motores de alto rendimento; › 30% de utilização de controlo eletrónico de velocidade; › 60% de otimização dos sistemas mecânicos. Muitos países estão a estimular cada vez mais os consumidores a utilizarem produtos energeticamente eficientes, nomeadamente através de legislação que obriga à utilização de motores de elevada eficiência e/ou através da concessão de benefícios fiscais para a implementação de sistemas industriais eficientes. Entretanto, no campo da engenharia de acionamentos, podem ser realizadas economias de energia, para além das conseguidas, única e exclusivamente pela utilização de motores de alto rendimento. Dependendo da aplicação em questão, economias de energia na ordem dos 50% a 70% podem ser conseguidas mediante a otimização de processos (como por exemplo, ajuste da velocidade) através da utilização de um Conversor de Frequência (CF). Bombas e aplicações de controlo de fluxo, que regulam a capacidade através de alhetas e válvulas, são exemplos clássicos das aplicações, cujo consumo de energia pode ser reduzido consideravelmente pelo controlo de velocidade. Para transportadores e aplicações semelhantes, onde o grau de complexidade do controlo é reduzido, a nota dominante passa pelos arranques/paragens, e pela configuração do perfil de carga apropriado para a aplicação, e que tem um papel preponderante para melhorar o consumo energético. A otimização do sistema mecânico oferece um grande potencial de poupança energética. A solução neste caso é executar medidas que ajudem
a reduzir as perdas por atrito. Focando assim as questões ambientais, e a redução dos custos de ciclo de vida, os fabricantes de acionamentos podem oferecer o seu contributo para que cada vez mais se utilizem equipamentos eficientes. Quanto à variação eletrónica de velocidade, podem ser implementadas medidas, para que os CF tenham um papel crucial no sentido de tornar as aplicações mais eficientes, nomeadamente aplicações com requisitos especiais, tais como, bombas, ventiladores, entre outros, onde funções economizadoras de energia poderão contribuir para a obtenção de elevados ganhos para o consumidor.
1. DIFERENTES FILOSOFIAS DE FUNÇÕES ECONOMIZADORAS DE ENERGIA 1.1. Solução especial Muitos fabricantes de CF oferecem funções economizadoras de energia nos seus CF. Há um sem número de maneiras de executar este tipo de função. Uma das filosofias existentes para implementar este tipo de função passa por adaptar a corrente da magnetização do Motor Assíncrono (MA) à aplicação em causa. Aplicações típicas, onde é aconselhável a utilização deste tipo de função, são bom-