Ensaios com Conversores de Freqüência (WEG CFW-07)

Ensaios com Conversores de Freqüência (WEG CFW-07)

(Parte 1 de 4)

Prática 12 Tarefas Avançadas com Conversor de Freqüência

1. Verificar o Escorregamento e o Comportamento do Conjugado Resistente (CRE), em função da variação da velocidade:

1.1 Ligue o conversor e faça o ajuste dos parâmetros para padrão de fábrica.

1.2 Leia na etiqueta do motor o valor da corrente nominal do motor;

INOM_MOT =A OBS: CFW-04 Æ O motor esta em Δ

CFW-07 Æ O motor esta em Υ

1.3 No CFW 07, faça o ajuste do fator de escala (P208) para que seja possível visualizar no mostrador da IHM local o valor da velocidade síncrona (nS Æ valor proporcional à freqüência Æ P002) na unidade de medida r.p.m..

Fator de Escala Onde p = número de pólos do motor

1.4 Com o motor girando em vazio, ou seja, com conjugado da carga (ou Conjugado

Resistente - CRE) igual a zero (com “dimmer” que aciona o sistema de simulação de carga desligado), ajuste com precisão a velocidade síncrona (ou velocidade estatórica) para 1000 r.p.m..

1.5 Verifique o valor da corrente do motor (na IHM local) e da velocidade mecânica (ou velocidade rotórica: medir com tacômetro) e anote seus valores:

IMOT =A nMEC = ________r.p.m.

1.6 O valor da velocidade mecânica é o mesmo da velocidade estatórica ajustado no item 1.4?

Sim Não

Justifique: _

1.7 Ajuste o CRE lentamente (através do potenciômetro do “dimmer” que aciona o sistema de simulação de carga), e verifique simultaneamente de que forma a variação do CRE afeta a corrente do motor, até o ponto em que o valor desta corrente atinja o mesmo valor da corrente nominal do motor;

SENAI Rua Jaguaré Mirim, 71 - Vila Leopoldina” Serviço Nacional ESCOLA SENAI “MARIANO FERRAZ" CEP: 05311-020 - São Paulo - SP de Aprendizagem Fone/Fax: (011)3641-0024 Industrial NAI E-Mail: ahp106@sp.senai.br

1.8 Leia na escala do dinamômetro e anote o valor da força proporcional ao Conjugado Resistente (CRE) atual. Evite erros de paralaxe nesta leitura.

CRE = _ gramas

1.9 Verifique o valor atual da velocidade mecânica (use tacômetro) e anote;

nMEC =r.p.m.

1.10 O valor da velocidade mecânica é o mesmo da velocidade estatórica (ítem 1.4)?

Sim Não nnS

1.1 Reduza o CRE para 750g (baseado no dinamômetro) e em seguida reajuste a velocidade mecânica para exatos 1000 r.p.m.

1.12 Daqui para frente não mexa mais no ajuste do dimmer do CRE (nem acidentalmente);

1.13 Varie a velocidade mecânica para os valores que aparecem na tabela a seguir e anote o valor do CRE, para cada caso.

Velocidade Mecânica (r.p.m.) CRE (gramas)

SENAI Rua Jaguaré Mirim, 71 - Vila Leopoldina” Serviço Nacional ESCOLA SENAI “MARIANO FERRAZ" CEP: 05311-020 - São Paulo - SP de Aprendizagem Fone/Fax: (011)3641-0024 Industrial NAI E-Mail: ahp106@sp.senai.br

1.14 Trace um gráfico n X CRE:

1.15 Considerando os tipos de carga listados a seguir, a qual tipo a carga da bancada de ensaios didáticos mais se assemelha?

Transportadoras

Ferramentas Laminadoras

Moinhos de Rolos

Calandras com Atrito Viscoso

Centrífugas Ventiladores

Compressores

SENAI Rua Jaguaré Mirim, 71 - Vila Leopoldina” Serviço Nacional ESCOLA SENAI “MARIANO FERRAZ" CEP: 05311-020 - São Paulo - SP de Aprendizagem Fone/Fax: (011)3641-0024 Industrial NAI E-Mail: ahp106@sp.senai.br

SENAI Rua Jaguaré Mirim, 71 - Vila Leopoldina” Serviço Nacional ESCOLA SENAI “MARIANO FERRAZ" CEP: 05311-020 - São Paulo - SP de Aprendizagem Fone/Fax: (011)3641-0024 Industrial NAI E-Mail: ahp106@sp.senai.br

2. Verificar o efeito da mudança da freqüência de chaveamento (freqüência da portadora do PWM) no ruído acústico do motor:

2.1 Levante os dados da tabela abaixo, atribuindo índices ao ruído ao ruído observado (use sua audição como sensor): 1 = baixo; 2 = médio-baixo; 3 = médio; 4 = médio-alto; 5 = alto.

CFW-04 CFW-07 Em Vazio

Freqüência de Chaveamento

P_= _ P_= _P_= _P_= _P_= _ P_= _Freqüência de Saída 1.8 KHz 3.6 KHz 7.2 KHz 14.4 KHz 2.5 KHz 5.0 KHz

30 Hz
60 Hz

2.2 Aumente a carga para 1000g e complete também a tabela a seguir:

CFW-04 CFW-07 Carga de 1000g Freqüência de Chaveamento

Freqüência de Saída 1.8 KHz 3.6 KHz 7.2 KHz 14.4 KHz 2.5 KHz 5.0 KHz

30 Hz
60 Hz

2.3 Relate, na próxima página, suas conclusões com respeito ao ruído acústico do motor em função da mudança na freqüência de chaveamento;

2.4 Comente também:

9 Para uma dada freqüência de chaveamento e com carga constante, variando-se a freqüência de saída, como se comporta o ruído acústico;

9 Para uma dada freqüência de chaveamento e com freqüência de saída constante, variando-se a carga como se comporta o ruído acústico;

2.5 Comente ainda:

9 Perdas e sobrecargas térmicas nos IGBTs em função da variação da freqüência de chaveamento (pesquise Manual do Conversor CFW-04 item 7.1 ou Manual do Conversor CFW-07 pag 72 e apostila teoria 14 (IGBT);

9 Instabilidade e ressonâncias no controle em função da variação da freqüência de chaveamento (pesquise Manual do Conversor CFW-04 item 7.1 ou Manual do Conversor CFW-07 pag 72);

SENAI Rua Jaguaré Mirim, 71 - Vila Leopoldina” Serviço Nacional ESCOLA SENAI “MARIANO FERRAZ" CEP: 05311-020 - São Paulo - SP de Aprendizagem Fone/Fax: (011)3641-0024 Industrial NAI E-Mail: ahp106@sp.senai.br

_, 2.6 Ao final deixe a freqüência de chaveamento no melhor valor, ou seja, em 3.6 KHz para o CFW-04 e 2.5 KHz para o CFW-07.

3. Verificação do comportamento da Tensão do Circuito Intermediário

(Tensão no Link DC), durante processo de reversão de sentido de giro (Desaceleração + aceleração) com carga:

3.1 Ajuste ambas as rampas (de aceleração e de desaceleração) para uma duração de 2.5s;

3.2 Acione o motor com freqüência de saída fixa em 50 Hz;

3.3 Ajuste a carga para 0g (sem carga) e realize 3 ou 4 reversões (aguarde pelo menos 15 s

entre cada reversão) pressionando o botão do CFW-04 ou chave HOR./ANT. HOR. no painel frontal da bancada didática no caso do CFW-07, e procure observar no display o que está ocorrendo com a tensão do circuito intermediário (pico máximo e pico mínimo).

NOTA: Tanto no CFW-04 quanto no CFW-07 a tensão do circuito intermediário (tensão C) corresponde a um certo parâmetro e pode ser monitorada na IHM local (display do conversor).

3.4 Varie a carga para 600g e depois para 1200 g, completando os dados da tabela abaixo:

Carga VINTER Regime Estável

50 Hz (Volts)

VINTER Máxima

(Volts)

VINTER Mínima

(Volts) Δ VINTER

(Volts)

0 g
600 g
1200 g

SENAI Rua Jaguaré Mirim, 71 - Vila Leopoldina” Serviço Nacional ESCOLA SENAI “MARIANO FERRAZ" CEP: 05311-020 - São Paulo - SP de Aprendizagem Fone/Fax: (011)3641-0024 Industrial NAI E-Mail: ahp106@sp.senai.br

4. Levantamento da curva característica U/f do conversor:

4.1 Com o conversor definido para característica U/f com motor de 60 Hz e linear; 4.2 Com freqüência máxima em 75 Hz; 4.3 Sem compensação IxR (compensação= 0);

4.4 Para o motor girando em vazio, fazer levantamento do valor da tensão de saída do conversor para as freqüências de saída listadas na tabela:

Freqüência (Hz) 75 70 60 45 30 20 10 5 Compensação

IxR = 0 Tensão (V)

4.5 Transcrever os dados para o diagrama de coordenadas abaixo e trace a curva característica:

4.6 Altere o parâmetro da Compensação IxR para o valor 2 e refaça o levantamento do valor da tensão de saída do conversor para as freqüências de saída 20 Hz, 10 Hz e 5 Hz;

Freqüência (Hz) 20 10 5

Compensação IxR = 2 Tensão (V) Compensação IxR = 5 Tensão (V) Compensação IxR = 9 Tensão (V)

4.7 Faça o mesmo procedimento do passo anterior para a Compensação IxR de valor 5 e 9 e inclua todos os valores na tabela anterior;

SENAI Rua Jaguaré Mirim, 71 - Vila Leopoldina” Serviço Nacional ESCOLA SENAI “MARIANO FERRAZ" CEP: 05311-020 - São Paulo - SP de Aprendizagem Fone/Fax: (011)3641-0024 Industrial NAI E-Mail: ahp106@sp.senai.br

SENAI Rua Jaguaré Mirim, 71 - Vila Leopoldina” Serviço Nacional ESCOLA SENAI “MARIANO FERRAZ" CEP: 05311-020 - São Paulo - SP de Aprendizagem Fone/Fax: (011)3641-0024 Industrial NAI E-Mail: ahp106@sp.senai.br

5. Verificar do efeito sobre o escorregamento e sobre o torque com a mudança do parâmetro da Compensação IxR:

5.1 Mantendo a carga sempre ajustada e constante em 800g, faça o levantamento dos dados da tabela abaixo:

Compensação IxR Freqüência de Saída nSINC

12 Hz0
6 Hz
12 Hz2
6 Hz
12 Hz5
6 Hz
12 Hz9
6 Hz

Nota: nSINC Æ velocidade síncrona (mostrador do conversor); nASSINC Æ velocidade assíncrona (tacômetro); S Æ escorregamento (calcular).

Compensação IxR no conversor CFW04 Æ P37 Compensação IxR no conversor CFW07 Æ P136

OBS: Com compensação zero, fazendo acionamento com carga, em baixas freqüências de saída (12Hz já é baixa freqüência), o motor poderá até estancar.

5.2 O que é escorregamento (S) e como se calcula?

5.3 Quais situações apresentaram maiores escorregamentos (S)?

5.4 Por que ocorrem escorregamentos tão grandes nestas situações?

5.5 Qual a função da compensação IxR?

5.6 Ao finalizar retorne o valor de P37 (no CFW-04) ou P136 (no CFW-07) para 2 (valor padrão de fábrica) para não afetar as tarefas posteriores.

SENAI Rua Jaguaré Mirim, 71 - Vila Leopoldina” Serviço Nacional ESCOLA SENAI “MARIANO FERRAZ" CEP: 05311-020 - São Paulo - SP de Aprendizagem Fone/Fax: (011)3641-0024 Industrial NAI E-Mail: ahp106@sp.senai.br

6. Criar um Ciclo Automático com 6 velocidades diferentes, com a seguinte seqüência (somente CFW-04):

O ciclo automático é utilizado para acionar um motor numa determinada seqüência de operação, mudando automaticamente de velocidade de tempos em tempos, seqüência essa que é repetida toda vez que se pressiona o botão de partida. A freqüência (em Hz) de cada um dos patamares de velocidade (podemos ter até seis patamares de velocidade em um ciclo automático) e as suas respectivas durações em minutos, podem ser ajustadas em parâmetros específicos.

As taxas de variações de freqüências (rampas de aceleração e desaceleração), com exceção da partida inicial do processo, são ajustadas nos parametros de 2ª rampa de aceleração / desaceleração e determinam os tempos de transição de um patamar para outro.

Estude o principio de funcionamento do ciclo automático (item 7.9.2 do manual do conversor a partir da página pg. 8) e parametrize o conversor para realizar um ciclo automático com as seguintes características:

9 O motor deve partir e após 5 s atingir a velocidade (nominal) de 1350 rpm, devendo permanecer nesta velocidade por 1 min;

9 Decorrido 1 min o motor deve acelerar durante 2 s e atingir a velocidade de 1650 rpm, devendo permanecer nesta velocidade por 1 min;

9 Decorrido 1 min o motor deve acelerar durante 2 s e atingir a velocidade de 1950 rpm, devendo permanecer nesta velocidade por 1 min;

9 Decorrido 1 min o motor deve acelerar durante 2 s e atingir a velocidade de 2250 rpm, devendo permanecer nesta velocidade por 2 min;

9 Decorridos 2 min o motor deve desacelerar durante 10 s até atingir a velocidade de 1050 rpm, devendo permanecer nesta velocidade por 1 min.

9 Decorrido 1 min o motor deve desacelerar por 10s até parar.

OBS: Se for necessário alterar um parâmetro que determina faixa de ajuste para outro parâmetro, esta alteração deve ser salva para que o outro parâmetro aceite mudar de faixa.

6.1. Trabalhe com uma carga constante de 1000g;

6.2. Desenhe o digrama que represente as seis etapas de aceleração e regime estável do ciclo automático no diagrama a seguir:

SENAI Rua Jaguaré Mirim, 71 - Vila Leopoldina” Serviço Nacional ESCOLA SENAI “MARIANO FERRAZ" CEP: 05311-020 - São Paulo - SP de Aprendizagem Fone/Fax: (011)3641-0024 Industrial NAI E-Mail: ahp106@sp.senai.br

SENAI Rua Jaguaré Mirim, 71 - Vila Leopoldina” Serviço Nacional ESCOLA SENAI “MARIANO FERRAZ" CEP: 05311-020 - São Paulo - SP de Aprendizagem Fone/Fax: (011)3641-0024 Industrial NAI E-Mail: ahp106@sp.senai.br

O termo “comando de JOG” foi introduzido inicialmente na tecnologia do cinema e significava “avanço quadro-a-quadro”, o que pretendia significar simplesmente avançar bem lentamente. Enfim era entendido como um comando que permitia, através de um movimento lento, um “posicionamento fino” o qual poderia acontecer tanto no sentido avante quanto no sentido reverso do movimento. O comando de JOG nos conversores é exatamente isso: feito manualmente a partir do painel de comando, este comando solicita que o motor passe a rodar, alimentado por uma freqüência normalmente bem baixa, por tempo indefinido, em uma determinada direção, até que o operador de máquina decida terminar a operação.

7.1 Verifique a existência do botão de comando de JOG no painel de comandos do conversor;

Nota: Todo botão do painel de comando deve se conectado ao conversor de freqüência através de uma de suas entradas digitais.

√ Quantas entradas digitais o conversor CFW-04 (CFW-07) possui e que nomes têm estas entradas? _

7.2 Acesse (mas não altere) os parâmetros que determinam as funções das entradas digitais EDP1, EDP2, EDP3 (EDP4, EDP5 e EDP6 se houver) no CFW-04 ou DI1, DI2 DI3, DI4 etc no CFW-07 e determine se alguma dessas entradas digitais está configurada para comandar a função JOG;

Quem pode comandar a função JOG é a entrada digital

Quem comanda a função JOG é a entrada digital _, ou Torne a função JOG ativa. 7.3 Altere o parâmetro que determina a freqüência de JOG para 10 Hz; 7.4 Altere o parâmetro que determina a freqüência de JOG para 10 Hz; 7.5 Pressione o botão liga que habilita o painel frontal; 7.6 Pressione o botão JOG e mantenha-o pressionado e observe o que acontece.

SENAI Rua Jaguaré Mirim, 71 - Vila Leopoldina” Serviço Nacional ESCOLA SENAI “MARIANO FERRAZ" CEP: 05311-020 - São Paulo - SP de Aprendizagem Fone/Fax: (011)3641-0024 Industrial NAI E-Mail: ahp106@sp.senai.br

8. Verificar a função especial Compensação do Escorregamento: 8.1. Procedimento para levantar o escorregamento a ser compensado:

1- Ajuste a freqüência de saída para 20 Hz (600 rpm síncrona) e eleve a carga até que a corrente do motor atinja o valor da corrente nominal do motor;

OBS: CFW-04 Æ O motor esta em Δ (Imax = 4,5A) CFW-07 Æ O motor esta em Υ (Imax = 2,61A)

2- Meça a rotação real no eixo: nASSINC (20Hz) = _ rpm nASSINC (60Hz) = _ rpm

3- Calcule o escorregamento em %;

S(20 Hz) =

4- Repita os passos 1 a 3 só que para freqüência de saída de 60 Hz;

S(60 Hz)= _

5- Tire a media dos escorregamentos: este valor médio é o valor que usaremos para compensar;

S(20 Hz) + S(60 Hz) / 2 = _ 8.2. Altere o parâmetro de escorregamento nominal. Adote o fator de potência ϕ = 0.75;

NOTA: No CFW-04 não há necessidade de alterar P28 nem P34 , mas é recomendável ajustar P49.

8.3 Acione o motor e verifique o efeito da compensação do escorregamento.

(Parte 1 de 4)

Comentários