4 regras para o funcionamento seguro de vários motores num VFD

Nas aplicações de campo, o acionamento de vários motores com um único acionamento de frequência variável (VFD) é um projeto comum mas problemático. Muitos engenheiros deparam-se com falhas como sobreintensidades, sobrecargas ou danos no IGBT durante a colocação em funcionamento, muitas vezes resultantes de uma seleção ou configuração de parâmetros inadequada.
Este guia combina a experiência prática de engenharia para cobrir de forma abrangente os principais aspectos operacionais do controlo de múltiplos motores por um único VFD em quatro dimensões: princípios de seleção, configuração de parâmetros, proteção do motor e operações de arranque/paragem. Permite-lhe construir um sistema de controlo multi-motor seguro, estável e eficiente.

Princípios de seleção de VFD: Configuração Correta para Múltiplos Motores num VFD

Ao conceber uma aplicação multi-motor com VFD, a seleção é o passo mais crítico.
Se um VFD acciona vários motores, deve satisfazer estes dois princípios:

• Potência nominal do VFD ≥ Soma de todas as potências nominais do motor.
• Corrente nominal do VFD ≥ soma das correntes nominais de todos os motores.

Por exemplo, com três motores de 5kW, 7,5kW e 11kW, o VFD selecionado deve ter uma potência ≥ 23,5kW e uma corrente nominal total que exceda as correntes combinadas do motor.
Para um funcionamento estável, sobredimensione moderadamente o VFD em um nível de classificação para evitar sobrecarga ou sobreaquecimento do IGBT durante um funcionamento prolongado.

Pontos-chave para os ajustes dos parâmetros do VFD (sistema multi-motor)

Ao configurar os parâmetros do VFD para um sistema multi-motor, respeite rigorosamente a seguinte lógica:

1. Parâmetro da potência nominal do motor: Introduzir a soma de todas as potências do motor.
2. Parâmetro da corrente nominal do motor: Definido para a corrente nominal total de todos os motores.
3. Tensão nominal do motor: Normalmente 380V ou 400V.
4. Frequência nominal: Ajustar para 50Hz de acordo com a placa de identificação do motor.
5. Modo de controlo (Modo de controlo V/F):
   • Para Ventilador VFD ou Bomba VFD cargas, selecionar o modo V/F ao quadrado (Carga de binário variável);
   • Para cargas de binário constante, como misturadores ou transportadores, defina para Linear V/F (Carga de binário constante);
   • O modo de Controlo Vetorial é proibido, uma vez que sinais de feedback inconsistentes durante o funcionamento de vários motores causam oscilações e sobreintensidades.
6. Tempo de aceleração/desaceleração:
   • Se ocorrer um defeito de sobreintensidade no VFD durante o arranque, prolongar o tempo de aceleração;
   • Se ocorrer um disparo de sobretensão do VFD durante a paragem, prolongue o tempo de desaceleração.
7. Definições da Proteção contra Sobrecarga: Defina o parâmetro de proteção contra sobrecarga do VFD para 150% da corrente nominal total para evitar que uma proteção demasiado branda provoque uma falha na proteção do IGBT.
8. Reforço de binário: Amplificar adequadamente para garantir um arranque suave sem paragens a baixas frequências.

Proteção do motor na configuração de vários motores

Nas configurações de motores múltiplos de VFD, um único VFD não pode fornecer proteção individual para cada motor. Por conseguinte, devem ser adicionados circuitos de proteção externos:

1. Cada motor deve estar equipado com:
   • Disjuntor (proteção contra curto-circuitos)
   • Contactor CA (Contactor)
   • Relé de sobrecarga térmica (Relé de sobrecarga térmica) (Relé de sobrecarga térmica)
2. Quando um motor sofre uma sobrecarga, um curto-circuito ou uma paragem de rotação, o circuito defeituoso pode ser isolado independentemente sem afetar o funcionamento de outros motores.
3. Se existirem cabos longos no sistema, considere a implementação de uma solução de sobretensão VFD para cabos longos ou a adição de um reator de saída para proteger o isolamento do motor.

Procedimento de arranque e paragem de motores múltiplos

No cenário do procedimento de arranque multi-motor do VFD (baixa frequência), os métodos incorrectos de arranque/paragem são a principal causa dos disparos do VFD.

O funcionamento correto é o seguinte:

1. Processo de arranque:
   • Primeiro, ligue o VFD em vazio a 2-5Hz;
   • Em seguida, ligar sequencialmente os motores, começando um de cada vez;
   • Depois de todos os motores estarem a funcionar, aumente gradualmente até à frequência pretendida.
   • Este método evita eficazmente os alarmes de sobreintensidade causados por uma corrente excessiva do rotor bloqueado.
2. Procedimento de paragem:
   • Reduzir gradualmente a frequência de funcionamento para 2-5Hz;
   • Parar os motores sequencialmente, um a um;
   • Finalmente, desligue a unidade principal do VFD para evitar que a retroalimentação de energia provoque sobretensão no barramento CC.

Esta estratégia de arranque/paragem faseada reduz significativamente o risco de disparos de sobrecarga do VFD e de danos no IGBT.

Conclusão - Melhores Práticas de Aplicação de VFD Multi-Motor

Em resumo, a implementação de vários motores num VFD requer o domínio de quatro princípios-chave:

• Seleção adequada: A soma total de potência e corrente é a principal consideração;
• Parâmetros exactos: Configurar rigorosamente as definições para cargas multi-motor;
• Proteção abrangente: Configuração independente da proteção contra curto-circuitos e proteção térmica;
• Arranque/Paragem suave: Implementar um arranque faseado de baixa frequência e um encerramento sequencial.

Seguindo estes métodos, é possível obter com segurança o controlo do sistema para vários motores com um VFD, melhorando a estabilidade operacional e prolongando a vida útil dos motores e dos inversores.