Inversores de Frequência – Novos projetos adotam inversores nos motores
Inversores de frequência são dispositivos eletrônicos que convertem a tensão alternada – no Brasil, disponibilizada com frequência de 60 Hz – em tensão contínua, de amplitude e frequência constantes, posteriormente transformada em tensões com amplitude e frequência variáveis e controláveis. Realizada essa última conversão, pela modulação da frequência, pode-se então controlar a velocidade de um motor. “E graças a um método de controle das grandezas elétricas, conhecido como ‘vetorial por fluxo’, o inversor permite manter o torque do motor mesmo em baixíssimas rotações”, explica Souza, da Eaton.
Atualmente, garantem os fabricantes, os inversores constituem a opção de controle de rotação de motores utilizada em praticamente todos os novos projetos (existem ainda algumas exceções em atividades nas quais são utilizados motores com potências elevadíssimas, como o transporte de minérios). E há, garantem esses fabricantes, enorme espaço mercadológico a ser ainda explorado com a substituição de métodos mais tradicionais de controle, como válvulas e dampers: as estimativas nessa área variam, mas apontam: algo entre 4% e 10% dos motores aptos à utilização dessa tecnologia já são comandados por inversores.
Parte desse potencial advém da contínua consolidação de novas aplicações: afinal, lembra Makoto, da Weg, inversores são utilizados também em sistemas de geração de energia solar e eólica. “Recentemente vendemos inversores que farão parte de 120 ônibus adquiridos pela prefeitura de São Paulo”, ele acrescenta.
Na indústria do petróleo, diz o diretor da Weg, é intensa a presença dos inversores: apenas na plataforma P-57, da Petrobras, somente os inversores principais exigem dezoito inversores de média tensão, cada um deles com potência de aproximadamente 1.500 CV. “Levando-se em conta serem inversores de média tensão, e montados em uma única plataforma, é uma quantidade significativa”, destaca Makoto.
Essa tecnologia é inserida cada dia mais fortemente também nas embarcações usadas em óleo e gás: por exemplo, naquelas do tipo PSV (navios de suprimento a plataformas), muitos sistemas de propulsão a diesel estão sendo substituídos por uma combinação entre diesel e eletricidade. “Nesse sistema diesel/elétrico, um motor diesel aciona um gerador CA, que alimenta todos os sistemas da embarcação, inclusive os inversores de freqüência, os quais, por sua vez, acionam os motores de propulsão da embarcação, variando a sua velocidade”, descreve Makoto. “Este tipo de embarcação é utilizado pela Petrobras e por outras companhias que operam as plataformas de óleo e gás no nosso litoral”, comenta.
Atualmente, relata Makoto, os setores de infraestrutura, transportes e energia estão entre aqueles nos quais mais cresce o negócio com inversores. Expande-se também o uso dessa tecnologia no segmento denominado HVAC (sigla para aquecimento, ventilação e ar-condicionado) e em outras aplicações.
De acordo com Moreira, da Siemens, os inversores invadem também o segmento de saneamento básico, cujos motores são ainda majoritariamente acionados pelo método tradicional da partida direta. Nesse caso, explica, o inversor gera economia tanto na partida dos motores quanto na possibilidade de sua utilização em rotações menores: “Está matematicamente comprovado ser mais econômico manter um motor que bombeia um fluido ligado durante mais tempo em potência menor, do que em menos tempo, na potência máxima”, explica. “Além disso, na partida, o consumo é altíssimo, e a utilização por mais tempo em rotação menor reduz o número de partidas”, complementa o profissional da Siemens.
Substituição de tecnologias – O saneamento é também apontado por Urbano, da Schneider, como um setor capaz de gerar negócios significativos para os produtores de inversores. “Em uma cidade com 600 mil habitantes, por exemplo, o saneamento pode consumir entre cinquenta e cem inversores de grande porte”, avalia.
As obras de infraestrutura relacionadas à Copa do Mundo e à Olimpíada impulsionarão ainda mais o consumo desses equipamentos, prevê Schimitz, da Rockwell. Ele estima que, no Brasil, cerca de 10% do parque de motores já utiliza inversores. “E outros 25% desse parque são candidatos a adotá-los”, acrescenta.
Schimitz garante ser bastante simples o processo de substituição de um sistema mecânico por um inversor: “No caso de um damper, que controla a vazão pelo estrangulamento da passagem do ar, basta deixá-lo aberto e instalar o inversor”, exemplifica.
Essa substituição, crê Palavani, da ABB, gera economia não apenas no quesito energia, mas na própria possibilidade de um controle mais preciso do processo, por exemplo, no controle de um fluxo. Segundo ele, no segmento dos inversores de menor porte, utilizados em maior escala pela indústria, os negócios da ABB no Brasil registram hoje relativa estabilidade. “Mas, no segmento dos drives maiores, estamos tendo bom desempenho, especialmente pelos negócios relacionados ao pré-sal e à mineração”, especifica Palavani.
Já a Danfoss, afirma Bartolomei, deve registrar este ano crescimento entre 5% e 10%, sobre 2011, nas vendas locais de inversores. Desempenho que, se não chega a ser ruim, reflete uma conjuntura econômica mais complicada, pois no ano passado essa expansão chegou a 30%
Bartolomei cita, entre os segmentos que hoje mais impulsionam os negócios desse mercado no Brasil, a indústria de óleo e gás, o saneamento e os sistemas de ar-condicionado. “No setor de alimentos, os investimentos recuaram a partir do final do ano passado, mas esperamos que retornem no final deste ano”, ressalta.
A Danfoss, conta Bartolomei, começou a produzir inversores em escala industrial já no final dos anos 60, mas a demanda por essa tecnologia cresceu de maneira mais acentuada nos últimos quatro ou cinco anos, impulsionada especialmente pela questão da sustentabilidade. “Os sistemas atuais de ar-condicionado quase sempre utilizam inversores”, menciona. “Essa tecnologia está integrada também aos elevadores: em alguns casos, não apenas no motor principal, mas também nos sistemas de abertura e fechamento das portas”, finaliza Bartolomei.
[box_light]Petróleo adere à tecnologia
“Inversores são atualmente fundamentais em quaisquer sistemas de controle e, no caso de controle de velocidade de motores de potência baixa e média, são praticamente a única opção hoje considerada”, afirma Renato Orletti, engenheiro da área de automação do Cenpes (Centro de Pesquisas Leopoldo Américo Miguez de Mello, a unidade de P&D da Petrobras).
Segundo ele, excetuando situações muito específicas, nas quais são usados motores de potência elevadíssima, essa tecnologia praticamente já relegou ao esquecimento os componentes mecânicos e alguns sistemas elétricos muito mais complexos, antes utilizados para controle de rotação.
Especificamente na indústria de petróleo, relata Orletti, tais equipamentos são amplamente empregados em atividades de bombeamento (controle de vazão) e compressão (por exemplo, na pressurização). “No Cenpes, até mesmo por causa do nosso data center, temos um sistema de ar-condicionado que exige controle muito preciso do fluxo da água refrigerada; ele é controlado por inversores”, salienta.
Os filtros, ressalta Orletti, conseguem sanar o problema antigo da poluição da rede pela geração de harmônicos: “Filtros são, porém, caros e nós os utilizamos basicamente em locais onde há muito comprometimento na qualidade da energia.”
Inversores podem também ser utilizados em áreas classificadas, pois são instalados fora delas. “Usar inversor em motores de áreas classificadas é uma opção interessante, desde que os motores sejam adequados a essas áreas, e haja nos projetos a informação da operação com inversor”, ele ressalva.
Além disso, observa Orletti, esses dispositivos até facilitam a integração dos processos aos sistemas de automação e controle: “Eles foram construídos já prevendo essa integração”, justifica.
[/box_light]
