s Motivao para uso de Inversores l Variadores

s Motivação para uso de Inversores l. Variadores mecânicos estão sendo substituídos (PIV - polias cônicas, acoplamentos hidrocinéticos): – compressores – bombas, ventiladores – transportadores l. Economia de Energia: – centrífugas – compressores – carregadores e descarregadores l. Otimização de Processos, necessidades tecnológicas: – siderurgia, papel, embalagem, impressão – sincronismo posicionamento 1

s Mecanismos de controle de vazão/pressão 100% 1 ½ Controles mecânicos requerem manutenção periódica 2

s Economia de Energia Diagrama de Blocos - controle de vazão M Drive converter Throttle valve M 3~ Motor Compressor Acionamento velocidade fixa com válvula de controle Motor Compressor Acionamento velocidade variável para controlar vazão 3

s Economia de Energia Controle de vazão usando válvula de controle Delivery head H H 3 H 2 H 1 A 3 A 2 Compressor characteristic A 1 nn Plant characteristic Power consumption P P 1 P 2 P 3 Q 2 Flow Q Q 1 Motor: Velocidade fixa, o fluxo é ajustado usando a válvula de controle 4

s Economia de Energia Controle de vazão usando velocidade variável Delivery head H H 1 H 2 H 3 Compressor characteristic B 1 nn n 2 B 2 n 3 B 3 Plant characteristic Power consumption P P 1 P 2 Inversor de freqüência para adaptar o vazão P 3 Q 2 Flow Q Q 1 5

s Economia de Energia Consumo de Potência P P 1 P 2 Economia de Energia usando inversor de freqüência P 3 P 2 Economia de Energia: W [k. Wh] = ( P [k. W] t [h]) P 3 Tempo de Operação % 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Q 3 Q 2 Vazão Q Q 1 Potência da Bomba: Preço do Inversor: Custo Energia: Q 3 Q 2 Vazão Q 1850 k. W 795000 DM (incl. customs duty) 0. 10 DM/k. Wh Tempo Operação por ano: 5280 (220 dias, 24 horas) h Tempo de retorno: anos 2. 15 Q 1 6

s Comparativo Bomba - Válvula de Controle x Inversor 7

s Ventilador com Damper de saída 8

s Ventilador com Damper de entrada 9

s Ventilador com Inversor de Freqüência 10

s Ventilador - Comparativo 11

s Mastersave Software para Cálculo de Economia de Energia Dados de entrada custo da energia potência a plena carga dias por ano custo do aparelho R$ 0, 05/k. Wh 37 k. W 365 a definir Diagrama de consumo de energia Custos da energia anual Inversor Siemens Sistema Mecânico Economia R$ 4. 835, 00 R$ 13. 977, 00 R$ 9. 142, 00 % amortização/ano função do custo cálculo de economia de energia - programa MASTERSAVE período de pay-back função do custo 12

s Vantagens do acionamento de velocidade variável em cargas centrífugas • Em sistemas de bombeamento - simplificação da rede de dutos do sistema com eliminação das válvulas de estrangulamento e “by-pass” - alívio da rede de dutos pela eliminação de altos choques de pressão • Aumento da vida útil da bomba pela diminuição do desgaste mecânico devido à eliminação da contra-pressão • Baixo nível de ruído • Melhores rendimentos da bomba, ventiladores e compressores nas faixas de potência abaixo da nominal 13

s Vantagens do acionamento de velocidade variável em cargas centrífugas • Alívio da rede elétrica pois os acionamentos com velocidades variáveis partem corrente e conjugado nominais, enquanto que os acionamentos com motores CA ligados diretamente à rede, partem correntes da ordem de 5 a 6 vezes a nominal • Tendo em vista que o fator de potência visto pela rede é aproximadamente igual a 1 (cos phi = 1), o consumo de potência reativa da rede é praticamente nulo • Ótima adaptação da máxima velocidade do motor à bomba, ao ventilador ou ao compressor, através da liberdade na escolha da freqüência/velocidade do acionamento 14

s Operação com regulador PID MICRO/MIDIMASTER Transdutor de Pressão Válvula de comando Motor 1500 l/min Bomba Este sistema garante, independente da necessidade, uma pressão de água de 50 psi (345 KPa) 15

s Cargas Torque Constante Consumo de Energia T=K P = K. n 16

s APLICAÇÕES 17

s Aplicações em Ventiladores / Exaustores Onde aplicar? Características Produtos Sistemas de ventilação , ar condicionado, refrigeração, exaustores, sopradores de alto-forno em indústria siderúrgica, ventiladores de tiragem e exaustores na indústria de cimento, etc Carga tipo M = K. n 2 ( torque quadrático ) 1 Q - Um sentido de rotação e sem frenagem Baixa dinâmica e sem necessidade de precisão Controle escalar e sem taco/encoder Cuidados especiais: - tempo de partida ( alta inércia ) - casos que exigem frenagem (chopper), como nos ventiladores de tiragem e exaustores na indústria de cimento. Micro/Midimaster ECO (até 315 KW) Ou ainda: Micro/Midimaster Vector (até 75 KW) Masterdrives VC (até 1. 500 KW) Simovert MV (até 6, 5 MW) Simoreg DC Master (Retrofitting) 18

s Aplicações em Compressores Centrífugos Onde aplicar? Sistemas de ventilação , ar condicionado, refrigeração, etc Características Carga tipo M = K. n 2 ( torque quadrático ) 1 Q - Um sentido de rotação e sem frenagem Baixa dinâmica e sem necessidade de precisão Controle escalar e sem taco/encoder Produtos Micro/Midimaster ECO (até 315 KW) Ou ainda: Micro/Midimaster Vector (até 75 KW) Masterdrives VC (até 1. 500 KW) Simovert MV (até 6, 5 MW) 19

s Aplicações em Compressores Alternativos e Compressores de Fuso Onde aplicar? Sistemas de abastecimento de Gases Industriais, Sistemas Ar Condicionado / Refrigeração, Indústria Petroquímica , etc. Características Carga tipo M = K ( torque constante ) 1 Q - Um sentido de rotação e sem frenagem Baixa dinâmica e sem necessidade de precisão Controle escalar e sem taco/encoder Produtos Micro/Midimaster Vector (até 75 KW) Masterdrives VC (até 1. 500 KW) Simovert MV (até 6, 5 MW) 20

s Aplicações em Bombas Centrífugas Onde aplicar? Características Produtos Sistemas de tratamento e abastecimento de águas públicas, sistema de tratamento de água industrial, sistemas de bombeamento de óleo, sistemas de irrigação, bombas de mistura em processos industriais, etc. Carga tipo M = K. n 2 ( torque quadrático ) 1 Q - Um sentido de rotação e sem frenagem Baixa dinâmica e sem necessidade de precisão Controle escalar e sem taco/encoder Micro/Midimaster ECO (até 315 KW) Ou ainda: Micro/Midimaster Vector (até 75 KW) Masterdrives VC (até 1. 500 KW) Simovert MV (até 6, 5 MW) 21

s Aplicações em bombas de fuso Onde aplicar? Características Produtos Sistemas dosagem industrial, poços de petróleo. Carga tipo M = K ( torque constante ) 1 Q - Um sentido de rotação e sem frenagem Baixa dinâmica e sem necessidade de precisão Controle escalar/vetorial e sem taco/encoder. Também aplicável a : bombas Netzsch, bombas de deslocamento positivo e bombas de cavidade progressiva Micro/Midimaster Vector (até 75 KW) Masterdrives VC (até 1. 500 KW) 22

s Aplicações em Correias/Esteiras Transportadoras ( Básico ) Onde aplicar? Usina de açúcar: Esteiras de cana, mesa 45 Graus Indústria de Papel( esteiras de cavacos ) Aeroportos/Supermercados/Armazéns Mineradoras/Siderúrgicas Características Carga tipo M = K ( torque constante ) Conjugado de partida acima do nominal ( M=1, 5 Mn) 1 Q - Um sentido de rotação e sem frenagem Baixa dinâmica e sem necessidade de precisão Controle escalar/vetorial e sem taco/encoder Alguns casos requerem frenagem por injeção de corrente contínua ou com módulo chopper Produtos Micro/Midimaster Vector (até 75 KW) Masterdrives VC (até 1. 500 KW) Simovert MV (até 6, 5 MW) 23

s Aplicações em Correias/Esteiras Transportadoras ( Casos especiais ) Onde aplicar? Indústria de Papel (esteiras de cavacos) Mineradoras / Siderúrgicas Supermercados / Aeroportos: Escadas rolantes Características Carga tipo M = K ( torque constante ) Conjugado de partida acima do nominal ( M=1, 5. Mn) Deslocamento de carga em declive. 4 Q - Um ou dois sentidos de rotação e com frenagem Baixa dinâmica e sem necessidade de precisão Controle escalar/vetorial e sem taco/encoder Produtos Masterdrives VC 4 Q (com tiristores) ou AFE (até 1. 500 KW) Simovert MV 4 Q / AFE (até 6, 5 MW) Simoreg DC Master 4 Q 24

s Aplicações em Centrífugas Automáticas Onde aplicar? Indústrias de Açúcar Indústrias Químicas Características Dimensionamento para carga tipo M = K ( torque constante ) Conjugado de partida acima do nominal ( M=1, 5. Mn) Regime intermitente e com ciclo definido. 4 Q - Dois sentidos de rotação e com frenagem Alta dinâmica Precisão Irrelevante Controle vetorial sem encoder ou com encoder Normalmente conversores regenerativos devido a alta inércia. Produtos Masterdrives VC (até 1. 500 KW) regenerativo ou AFE Simoreg DC Master 4 Q (Retrofitting) 25

s MICRO/MIDIMASTER ECO Onde aplicar? • Bombas centrífugas • Ventiladores • Exaustores • Compressores centrífugos 26

s Inversor substituindo o variador eletromagnético Controle de uma máquina de fabricação de papel ÞMaior produtividade ÞMenor manutenção ÞRedução de perdas na produção ÞEconomia de energia elétrica 27

s Controle do ciclo de trabalho de um moinho de argila para a produção de pisos e revestimentos cerâmicos 28

s Aplicação em Bombeamento • O Controlador PID embutido mantém a pressão constante na tubulação. • Alta Freqüência de chaveamento garante baixo nível de ruído. • Risco de danos à tubulação é reduzido graças às rampas controladas. • Operação em 1 Q. 29

s Sistema de Extração de Fumaça • Um sistema de controle em malha fechada aciona o sistema de extração somente quando necessário, e em velocidades limitadas. • Possibilita uma grande economia de energia e melhor controle do processo. • Operação em 1 Q 30

s Sistema de Ventilação Exaustor de Extração Um sistema de ventilação monitora os níveis de fumaça em uma fábrica e controla a velocidade do exaustor através do PID do MIDIMASTER. Vantagens: • Excelente sistema de controle simples. • Grande potencial de Economia de energia. 31

s Aplicação em Central de Aquecimento • Bomba para Sistema de Aquecimento Central. • A economia de energia possibilita um retorno do investimento em 18 meses. • Operação em 1 Q. 32

s Ar Condicionado • Aplicação comum, com diversos drives. • Unidades de ar condicionado para Centrais Telefônicas, como também para aplicações genéricas. • Curva de operação do ventilador com alta inércia - Tempos de rampa longos e Regeneração. 33

s Justificativas para o investimento Maior disponibilidade da ponte - Baixo índice de defeitos - Poucas paradas para manutenção preventiva - Diagnóstico de falhas amigável - Possibilidade de monitoração à distância Menor gasto com manutenção elétrica - Eliminação de contatores de potência das resistências do rotor - Eliminação das escovas dos motores Menor gasto com manutenção mecânica - Operação suave - Baixa solicitação dos redutores e freios Economia de energia - Eliminação dos picos de corrente nas partidas - Eliminação da perda de energia nas resistências do rotor Conforto na operação - Movimentos com rampas de partida/parada - Controle linear da velocidade - Possibilidade de monitoração das condições de operação “on-line” 34