MAKING MODERN LIVING POSSIBLE
Texima faz a moda que você não vê
Danfoss VLT® no novo complexo de
cinemas Village Caballito
Otimização Automática de Energia
Conversores de freqüência equipam torres
de resfriamento com grandes benefícios
Danfoss | Drives em Ação Danfoss | Drives em Ação Índice
Texima faz a moda que você não vê ............................ 4
Danfoss VLT® no novo complexo de cinemas Village
Caballito ....................................................................................... 8
Otimização Automática de Energia .............................. 12
Edição 1 - Setembro 2005
disponível em www.danfoss.com.br
Redação
Jennifer Allison
Danfoss Corporate Communications
and Reputation Management, CF-C
+55 11 2135 5448
[email protected]
Produção
Two Minds
Rua Nelson Francisco, 26
CEP 02712-100
São Paulo, SP
Bairro do Limão
CEP 02712-100
+55 11 2135 5400
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Contribuição de:
Conversores de freqüência equipam torres de
resfriamento com grandes benefícios ...................... 16
Prezados clientes
Chegou a hora de crescimento na América Latina e a Danfoss Drives está pronta
para ajudar-lhes a atingir seus objetivos. Graças a confiança depositada por vocês,
2005 foi nosso melhor ano de vendas na região. Para mantermos este crescimento, continuaremos comprometidos em fornecer produtos e serviços para suas
necessidades específicas. Em resumo, nosso sucesso depende da sua satisfação.
Dentre os produtos desenvolvidos no ano passado, tivemos o lançamento do VLT®
Automation Drive, uma nova série de drives inteligentes. Também tivemos a introdução dos Big Drives, a série de VLT®s para motores elétricos de grandes potências.
Sempre buscamos fornecer a melhor tecnologia e conhecimento de aplicações,
por isso, também fortalecemos nossa estrutura de vendas e serviços, colocando
especialistas focados em alimentos e bebidas, em HVAC e em aplicações de grandes potências. Em qualquer país que você esteja, teremos apoio técnico antes,
durante e depois da venda.
Rafael Piovani - Aplicação 1
Angela González - Aplicação 2
Carlos Aguirre - Aplicação 2
Claudio Ferraris - Aplicação 4
Nicolas Trejo - Aplicação 4
Marcos Mori - Aplicação 3
Esta edição da revista Drives em Ação dará informações sobre tecnologia de controle de movimento, com foco em HVAC, contendo artigos do México e Argentina. Também há um artigo muito interessante de uma fábrica de máquinas têxteis
no Brasil. No artigo “Dicas Técnicas”, focamos o uso de conversores de freqüência
com alta eficiência em HVAC.
Os artigos não refletem necessariamente as opiniões da Danfoss. Para
permissão de reproduzir textos e fotos,
contatar redação: +55 11 2135 5448,
[email protected]
Desejamos que encontrem informações de valor, e esperamos outro ano de
vitórias para todos.
A primeira edição de Drives em Ação foi publicada em setembro de 2005, apenas
em português. Devido a seu grande sucesso, será publicada também em espanhol, para distribuição em toda a América Latina.
Atenciosamente,
Sandro Sandanelli
Vice-Presidente Danfoss Drives América Latina
Danfoss | Drives em Ação APLICAÇÃO 1
Texima faz a mod
A Texima é uma empresa genuinamente brasileira, fabricante de
máquinas para tecidos e fios, que
conquistou confiança e respeito
no mundo todo. Fundada em 1952
por dois irmãos recém chegados da
Itália, Nicola e Rodolfo Ruschioni,
que tinham como profissão Técnico
Projetista e Funileiro.
A pequena fábrica Texima surgiu
no bairro da Mooca, na cidade de
São Paulo, e fabricava o Jigger, uma
espécie de lavadora e tingidora de
tecidos eletromecânica, atendendo
assim às inúmeras indústrias têxteis
que proliferavam na cidade de São
Danfoss | Drives em Ação Paulo, acompanhando a velocidade
incrível do crescimento econômico
e populacional brasileiro naquela
época.
O programa de fabricação foi
incrementado com linhas de produtos como Ramosas (carro-chefe
a que você não vê
das vendas), lavadoras contínuas,
secadores, máquinas de estampar
tecidos, chamuscadeiras, entre
outros, para todos os processos que
envolvem alvejamento, tingimento, engomagem, desengomagem,
chamuscagem, estamparia, secagem, etc. Passados mais de 50 anos,
hoje 80% das fábricas brasileiras
de índigo ou jeans, têm máquinas
Texima na linha de produção, e a
cada dia estão mais exigentes quanto ao funcionamento perfeito dos
equipamentos. A Texima está hoje
situada no bairro do Itaim Paulista
(sede própria), com área total de
Danfoss | Drives em Ação 52.000 m² sendo 36.000 m² de área
construída. São mais de 250 funcionários e vendas consolidadas para
o mercado brasileiro e exportações
para a América Latina, Estados
Unidos, Europa e Ásia.
Além de possuir tecnologia própria
de qualidade mundial, a Texima
tem parcerias e licença para fabricar as melhores marcas do mundo
no setor de máquinas têxteis, como
a Benninger e a Strahm da Suíça e a
Stork da Holanda. A Texima atende
a clientes como Vicunha, Santista,
Coteminas, Canatiba, Cedro Cachoeira, Döhler, Karsten, Malwee,
Pettenati (no Brasil), Coltejer, Vestimundo, Carolina Cotton, Santista
Argentina e Chile (no exterior), etc.
o acabamento final de qualidade ao
produto do cliente, tornando o tecido ou o fio de índigo estável, com a
cor viva, textura macia e homogênea. Os componentes internos são
estandardizados e seguem nosso
padrão de qualidade reconhecido
pela indústria têxtil, mas o tamanho da máquina, sua velocidade
de produção e largura de saída do
tecido variam para cada cliente”,
conclui.
“Atualmente 100% das nossas
máquinas são sob encomenda,
específicas para cada cliente”,
afirma o Eng.º Renzo Ruschioni
(responsável pelo Depto. Elétrico e
Automação).“São elas que irão dar
A Texima faz majoritariamente máquinas de acabamento de tecidos, e
também uma linha de tingimento
Índigo de fios, chamada Indigo
Multicaixas, que é o equipamento
que dá cor ao famoso e universal
jeans, que ao contrário do que
muitos pensam, além do tradicional
azul, oferece também cores como o
amarelo, preto, verde e vermelho.
O equipamento Texima é desenvolvido para obter o máximo de
maciez nos fios, fazer um percurso
por vários cilindros sem tensionálos, bem como obter o máximo de
rendimento durante o tingimento
com a maior economia de insumos. Várias soluções criadas pela
Texima contam com a ajuda dos
conversores de freqüência VLT® da
Danfoss.
A importância do
Conversor Danfoss
Há todo um sistema de tração de
cilindros na Multicaixas, nas fases
de mercerização, pré-lavagem, tingimento e lavagem, integrado aos
foulard de tingimento do índigo.
A Texima usa para cada foulard um
conversor de freqüência Danfoss
VLT® 2800, e nos motores maiores
o VLT® 5000. “Já fizemos sistemas
com até 18 caixas de tingimento e
lavagem, com os foulard acionados
por VLT®s Danfoss. O sincronismo
e tensão dos fios entre as caixas é
feito por balanças pneumáticas e
transdutores lineares de posição,
que informam e processam constantemente esses sinais para o ajus-
Conversores VLT® controlam a perfeita tensão do tecido, no enrolador “non stop” Rama Vicunha.
Danfoss | Drives em Ação te automático da velocidade entre
os motores, e os VLT®s respondem
perfeitamente a essa cadeia cinemática”, completa o Eng.º Renzo.
Sempre regulando a faixa de +/10%, no equipamento Multicaixas
os VLT®s mantêm a tensão constante do fio, que é fundamental
para controlar a qualidade dos
fios e evitar rupturas, com baixo
estiramento, velocidade equilibrada
e homogênea, resultando num produto final de ótima qualidade. Um
Multicaixas pode tingir 1 milhão
de metros lineares de fio índigo por
mês, que traduzido em calças jeans,
resulta entre 400.000 e 500.000
unidades.
Os VLT®s também atuam no tanque de adição (onde há a mistura
do índigo com outras substâncias
químicas), considerado um ponto
chave do sistema. É de fundamental
importância manter-se a proporção
correta de corante e agentes químicos a um nível constante e adequado durante todo o processo de
tingimento, inclusive uma rigorosa
dosagem calibrada dos elementos
químicos, e também de recirculação completa do banho, de 2 a 4
vezes por hora, o que resultará num
padrão homogêneo de tingimento
do índigo. Tudo isso é feito por
bombas dosadoras controladas por
VLT®s, onde a dosagem do índigo,
do hidrossulfito, da soda cáustica,
do enxofre e demais auxiliares
químicos, deve manter a proporção certa, a fim de manter o banho
sempre constante. No caso da bomba de recirculação, o VLT® garante
a homogeneidade e o equilíbrio do
banho.
Outra máquina importante no
programa de fabricação da Texima
é a Rama ou Ramosa, cuja principal
função são as operações de secagem, acabamento e termofixação.
A Rama Texima possui um sistema
chamado “Twin Blow”, de alta precisão, que serve para regular o fluxo
de ar que assegura sua distribuição
homogênea, contínua e uniforme
sobre toda a largura do tecido, cujo
processo é controlado por conversores de freqüência. Esse sistema
aplica-se tanto para tecidos planos
quanto para tecidos de malha e
sintéticos.
Na Rama Texima aplicam-se VLT®s
6000 HVAC, controlando a velocidade dos motores dos ventiladores,
que insuflam ar quente para secar e
tratar o tecido plano (sarja e índigo) ou termofixar e dar acabamento em malhas (100% algodão ou
mistos / sintéticos).
Termofixação: em malhas e tecidos
sintéticos, a estabilidade dimensional é indispensável, afinal são
vendidos para as confecções pela
gramatura que possuem. O fluxo constante de ar quente que
é insuflado dentro da estufa da
rama, num tempo pré-estabelecido, determina a estabilidade da
malha, seja qual for o percentual
de combinação entre lycra, nylon,
poliéster, etc. O volume ou fluxo
deste ar quente é cuidadosamente
controlado pelo VLT® 6000 HVAC,
assegurando uma grande variação
de velocidade com alta uniformidade da vazão do ar e da temperatura
(range admissível de até 190°C) nas
biqueiras.
Outras inúmeras soluções criadas
pela Texima contam com a ajuda da
família de conversores de freqüência VLT® Danfoss, como a máquina
de pré-encolhimento, chamuscadeiras, secadores de tecido e malha,
linhas integradas de acabamento
Denim, etc, e os conversores de
freqüência Danfoss têm respondido
com muita eficácia. “Conto muito
com o suporte técnico dos engenheiros da Danfoss, que acompanham o start-up de nossas máquinas nos clientes, em qualquer parte
do planeta”, finaliza o Eng.º Renzo.
No processo de manufatura têxtil é essencial o controle preciso da tensão no tecido, e os conversores de freqüência VLT® Danfoss são muito úteis para este
propósito.
Danfoss | Drives em Ação APLICAÇÃO 2
Danfoss VLT® no novo complexo
de cinemas Village Caballito
Danfoss aumenta sua presença no segmento de HVAC na Argentina
Danfoss | Drives em Ação A Sinax S.A. (antiga Sulzer Argentina) é uma empresa que tem oito
décadas de atividade, é pioneira
nas áreas da Engenharia e na
Termodinâmica na Argentina e na
América do Sul, que a caraterizam
como líder na sua especialidade.
Dedica-se fundamentalmente à
obras de grande porte, focando
suas principais atividades nos
campos de instalações termomecânicas, climatização e refrigeração,
torres de resfriamento, condensadores evaporativos e serviços
técnicos para plantas industriais e
prédios comerciais e residenciais.
A Danfoss tem sido escolhida pela
Sinax S.A. como o único fornecedor de Variadores de Velocidade
para sua obra Village Caballito,
entre outras razões, pela excelente relação preço, prestação de
serviços e equipamentos. Um dos
pontos importantes considerados
na escolha foi a certeza de dispor suporte técnico idóneo tanto
durante a fase de engenharia do
projeto quanto na implementação,
e otimização.
A Sinax realiza as obras em conjunto com outra empresa líder do
setor, a Brignone S.A., que há mais
de 10 anos é o instalador nº 1 da
marca Carrier na Argentina. O
resultado é que os clientes finais
vêem na Sinax o parceiro ideal
para a implementação de grandes
projetos que precisam de engenharia e instalações complexas.
A Danfoss acompanhou a Sinax durante todo o processo de
compra, para assegurar a melhor
escolha dos equipamentos e um
processo otimizado e sem dificuldades de implementação. Esta
sinergia deu como resultado um
Danfoss | Drives em Ação tempo de implementação recorde
que facilitou cumprir o cronograma imposto pelo cliente final.
O Shopping Center onde foram
instalados os Danfoss VLT® foi o
Village Caballito, que compreende
9 salas da Rede de Cinemas Village, e está num lugar privilegiado,
no centro da cidade de Buenos
Aires.
No início de dezembro de 2005 o
novo espaço de lazer abriu suas
portas. Com um investimento
aproximado de 14 milhões de
dólares, o Village Caballito é uma
das maiores atrações de lazer
no coração da cidade de Buenos
Aires. O prédio de 16.398 m² na
Av. Rivadavia e Acoyte tem 9 salas
de cinema com sistema Dolby
Digital Surround Sound, poltronas
numeradas reclináveis de desenho
ergonômico, com sistema Love
Seat (encosta-braços ajustáveis) e
dispostas com o conceito “full stadium”. Todas as salas têm o sistema
“wide screen” (telas de parede a
parede). Completando a oferta de
lazer, o Village Caballito tem variadas opções gastronômicas, livraria,
loja de discos e lojas de grifes de
primeiro nível.
A Sinax fez a escolha da Danfoss,
para a compra de 20 conversores
de freqüência da série VLT® 2800,
para serem utilizados neste complexo. Os conversores de freqüência Danfoss VLT® são reconhecidos
no mundo do Ar Condicionado
por serem confiáveis, de alta qualidade e dispor de opções avançadas
dedicadas a satisfazer necessidades
próprias deste segmento. Os equipamentos adquiridos estão entre
3 e 25 hp, sendo os de potência
menor para acionar as bombas de
água e os maiores para os venti-
Os amantes de cinema desfrutam confortavelmente do enorme Village Caballito graças aos conversores de freqüência VLT® da Danfoss.
ladores presurizadores de escadas. Todos os conversores foram
fornecidos com o kit remoto, o
LCP(Painel de Controle Local).
Este facilita a programação e ao
mesmo tempo permite visualizar
uma grande quantidade de informações das condições de funcionamento dos equipamentos. Tudo
isto é possível sem precisar da
abertura dos painéis, o que resulta
numa menor entrada de contaminantes, acrescentando vida útil aos
conversores de freqüência.
Jorge Grillo, Engenheiro Eletromecânico da Sinax, especializado em
eletricidade, comenta a respeito
da sua experiência com a Danfoss:
“Os conversores de freqüência
Danfoss VLT® são equipamentos
de nível internacional, que tem
propriedades muito adequadas
para as aplicações HVAC. Acompanhados por um nível de preços
competitivo e um sólido assessoramento técnico na pré-venda e
na pós-venda, que inclui start up
e capacitação de nosso pessoal de
manutenção na programação dos
VLT®”.
Entre as aplicações onde foram
utilizados os conversores de freqüência VLT® no Village Caballito,
temos: bombas de água fria e água
quente do sistema de ar condicio-
nado, ventiladores presurizadores
das escadas, unidades de tratamento de ar(UTAs) e ventiladores de
extração de ar das cozinhas.
Esta é uma das obras onde a Sinax
fez escolha pela Danfoss como
única fornecedora de acionamentos eletrônicos. Fiel reflexo desta
situação, são as mais de 70 unidades VLT® que foram fornecidas
pela Danfoss Argentina à Sinax nos
últimos doze meses. Entre estas, se
encontram conversores de freqüência das séries VLT® 2800 e VLT®
6000, assim como soft starters das
linhas MCD 200 e MCD 3000.
Agradecemos à Sinax S.A. a
confiança depositada na Danfoss
e confiamos em continuar sendo
escolhidos como fornecedor para
as futuras obras que surjam neste
importante segmento de negócios.
Detalhes do projeto Village Caballito
•No Shopping foram instaladas 640 toneladas de refrigeração sendo
que 550 já atendem a demanda. Aproximadamente 27% da capacidade
frigorífica é destinada às 9 salas de cinema.
•Uma particularidade do Shopping são os 2 ventiladores centrífugos
das coifas de extração comandados por variadores de velocidade VLT®,
cuja potência individual é de 20hp, vazão de 30.600m3/h e uma contrapressão de 100mm c.a.
•A maior sala de cinema compreende 330 poltronas e as demais 230.
•Cada sala de cinema tem sua própria Caixa VAV (Volume de Ar Variável) que consiste de uma caixa com uma resistência elétrica e uma persiana que modula sua abertura em função da temperatura do ambiente.
•Por sua vez, as Caixas VAV recebem ar das UTA (Unidade de Tratamento de Ar) que consistem de uma caixa com um ventilador de
injeção e outro de extração comandados por variadores de velocidade
VLT®. O ar injetado às Caixas VAV é previamente esfriado (ou esquentado) por uma serpentina onde circula água fria, cuja vazão também
varia em função da demanda do frio. Para consegui-lo, as bombas são
comandadas por variadores de velocidade VLT® Danfoss. Esta variação
da velocidade representa, entre outras coisas, uma importante economia já que o sistema não está funcionando constantemente em 100%
da sua capacidade.
•No caso das salas de cinema, cada uma das 3 UTAs atende 2 Caixas
VAV e 1 UTA atende 3 Caixas VAV; tem uma quinta UTA que fornece
ar às cabines de projeção de filmes.
Danfoss | Drives em Ação 10
Danfoss | Drives em Ação 11
Dicas Técnicas
Otimização
Automática de Energia
Economia de energia e precisão nos
sistemas de controle são as principais
razões para o uso de Conversores de
Freqüência (drives) em sistemas de
ventilação e ar condicionado (HVAC).
A economia de energia é bastante
significativa porque uma pequena redução na velocidade de rotação de uma
bomba centrifuga ou ventilador, reduz
consideravelmente seu consumo de
energia elétrica. A eficiência de bombas
e ventiladores sendo acionados por
Conversores de Freqüência Danfoss,
permanece alta, mesmo em velocidades reduzidas. Devido à sua forma
construtiva, a eficiência do motor cai
significativamente quando ele está sem
carga.
Fabricantes de Conversores de Freqüência tentam melhorar a eficiência de
motores em baixa velocidade e baixa
carga, com diversas estratégias de
controle. Infelizmente, a maioria destes produtos requer
tediosos ajustes
manuais e ainda
não conseguem otimizar a eficiência
do motor em todas as condições de
operação. Os VLT®s FC 100, FC 300
e 6000 HVAC da Danfoss, possuem
uma função especial chamada AEO
(Automatic Energy Optimization).
Com esta função os VLT®s da Danfoss, automaticamente maximizam a
eficiência do motor sobre quaisquer
condições operacionais de carga e
freqüência.
Este artigo examina os motivos da
baixa eficiência quando um motor está
com baixa carga e as estratégias de controle do AEO Danfoss para compensar
e maximizar essa tendência natural.
Iremos também abordar as vantagens e
limitações da função AEO.
OPERAÇÃO DO MOTOR
Em um motor de indução CA, o
torque na ponta do eixo é criado em
função da ação de um campo magnético dentro do estator (campo girante)
e das interações eletromagnéticas deste
campo com o rotor. A intensidade
deste campo magnético que resulta
em torque, varia de acordo com a
demanda de carga do motor. Cargas
altas necessitam de mais torque, o que
significa campo magnético mais intenso e conseqüentemente maior corrente
sendo drenada da rede elétrica.
A corrente drenada da rede elétrica
pode variar consideravelmente (função
da carga), apesar da velocidade do eixo
do motor permanecer relativamente
constante. Se o torque nominal do
motor não é requerido, o seu campo
magnético também não terá intensidade total. Nesta condição, a corrente
que produz este campo magnético não
tem um efeito positivo sobre o motor,
pois um motor com baixa carga, gera
corrente reativa excessiva (perdas I²R),
que acaba por causar desperdício de
energia, além de produzir stress térmico (aquecimento do motor).
O efeito da corrente reativa excessiva é muito mais acentuado em
baixo torque, onde a corrente reativa
aumenta em relação à corrente ativa
ou que produz movimento. Esta é a
principal razão pela qual motores com
baixa carga são ineficientes. O fator de
potência se reduz consideravelmente
Danfoss | Drives em Ação 12
em baixa carga. Para limitar a corrente
que circula através do motor, a tensão
aplicada deve ser limitada.
Isto pode parecer simples, mas não
é. Redução de tensão sobre o motor,
pode causar aumento excessivo do
deslizamento do motor, o que irá, fatalmente, causar aumento da corrente
drenada por ele e o calor gerado por
esta corrente excessiva, pode facilmente danificar os enrolamentos do estator.
O risco que se corre ao baixar o nível
de tensão sobre o motor é considerável,
por isso muitos fabricantes de Conversores de Freqüência tendem a evitar
algoritmos de otimização de energia,
pois não dominam com perfeição o
modelamento correto do motor. A
Danfoss desenvolveu a função AEO,
com base em sua larga experiência e
domínio em acionamentos, utilizando
um algoritmo de controle refinado,
resultado de uma combinação de
várias técnicas de controle exclusivas,
que somente uma empresa especialista,
poderia implementar.
A RELAÇÃO VOLTS/HERTZ
Motores com cargas que demandam
torque constante, necessitam que a
corrente de magnetização também
permaneça constante em toda a faixa
de velocidade controlada pelo Conversor de Freqüência, uma vez que a
Reatância Indutiva (XL) das bobinas do
estator do motor é inversamente proporcional à frequencia aplicada. Isso
resulta numa relação constante entre a
tensão e a freqüência aplicada, necessária para manter constante a corrente
Figura 2. Gráfico Volts/Hertz constante.
do motor (figura 1). Esta constante é
chamada de Constante Volts/Hertz
(V/Hz), que normalmente é mencionada em referência a Conversores de
Freqüência.
XL = Reatância Indutiva
f = Freqüência
L = Indutância
Figura 1. Reatância Indutiva.
Isto é apropriado para Conversores de
Freqüência projetados para trabalhar
com cargas de torque constante, como
correias transportadoras, elevadores e
outras aplicações industriais similares.
Uma representação gráfica da relação
V/Hz é mostrada na figura 2 . Quando
um Conversor de Freqüência que possui uma característica V/Hz constante,
é utilizado para controlar uma carga
de torque variável, podem ocorrer
problemas em baixas velocidades, pois
a corrente de magnetização (reativa) é
comparativamente mais alta do que o
necessário. Esta sobre-magnetização
pode causar sobreaquecimento do
motor.
Uma solução para evitar o sobre aquecimento, é determinar qual a voltagem
necessária para uma operação eficiente
mesmo em baixas velocidades, uma
vez que isto requer um algoritmo de
controle mais refinado, alguns fabricantes de Conversores de Freqüência
simplesmente ignoram esse fato e aplicam uma relação V/Hz constante em
toda a faixa de velocidade controlada.
Figura 3. Gráfico Volts/Hertz variável.
Danfoss | Drives em Ação 13
Apesar desta técnica não maximizar
a eficiência do motor, ela evita a submagnetização que poderia criar um
excessivo deslizamento do motor.
Um perfil de controle V/Hz constante não irá trabalhar bem com todas
as cargas existentes (constantes e
variáveis), visto que há uma diferença
importante entre os dois perfis, quanto
à demanda de torque. Em drives com
perfil V/Hz constante, muitas vezes,
o usuário tem que fazer os ajustes
em campo, caso haja demanda de
maximização da eficiência do motor.
Para maximizar a eficiência, é utilizado
o método ilustrado na figura 3. Este
processo necessita que o usuário defina
um ou mais pontos intermediários
dentro do perfil constante V/Hz do
drive. Por meio de tentativas (erros
e acertos), define-se a curva mais
próxima à ideal. Isso resulta em uma
curva fixa, determinada na prática, em
toda a faixa de velocidade da aplicação,
porém com o inconveniente de que se
as características do sistema mudam
(perfil de carga), mudam-se os valores
dos pontos intermediários, exigindo
repetição do processo de ajuste manual. Esta é uma situação claramente
desconfortável para o cliente.
Alguns fabricantes oferecem diferentes
perfís de curvas V/Hz pré definidas,
para simplificar o procedimento de
ajuste e maximização de eficiência, entretanto, ainda torna-se necessário um
ajuste fino manual para toda a faixa de
freqüência de operação, a fim de obter
o melhor perfil V/Hz e evitar deslisamento excessivo ou sobreaquecimento
do motor. Além disso, as cargas em
um sistema HVAC podem variar de
acordo com a sazonalidade ou alguma
alteração no sistema e, neste caso, o
ajuste fino manual deve ser repetido.
Devido ao trabalho que isso gera, muitos usuários escolhem um perfil V/Hz
mais alto que o necessário, resultando
o que aumentará sua vida útil. Depois
que o motor atinge a velocidade de
referência, o VLT® detecta a situação da
carga e, dinamicamente reduz a tensão
sobre o motor para maximizar sua eficiência. Se, por exemplo, a carga variar
por causa de uma válvula num sistema
de bombeamento que subitamente se
abre, o VLT® detecta essa mudança de
carga e, imediatamente aumenta a tensão de saída para manter o controle do
motor e sua eficiência no pico máximo.
Figura 4. Funcionamento do AEO.
em menor desperdício de energia.
OTIMIZAÇÃO AUTOMÁTICA
DE ENERGIA (AEO)
A Danfoss utiliza a melhor solução automatizada para diferentes condições
de cargas de perfís V/Hz. Os conversores VLT® FC 100, FC 300 e 6000
HVAC, vem de fábrica com a função
AEO (Automatic Energy Optimization) que é um algoritmo avançado
para controle do motor que otimiza
automaticamente os perfis V/Hz de
acordo com as variações de carga.
O usuário simplesmente ativa a função
AEO e esta automaticamente obterá
sempre a melhor relação V/Hz a ser
aplicada ao motor. O VLT® monitora
continuamente o motor e ajusta o
melhor perfil V/Hz para a carga. O al-
goritmo VVC+, também exclusivo da
Danfoss, somado ao AEO, produz um
resultado de controle fino e preciso. As
correntes nas três fases do motor são
monitoradas, o que resulta na medição
contínua da corrente ativa e também
da reativa. A corrente ativa num motor
assíncrono de indução, produz o movimento e a corrente reativa magnetiza
o motor.
O resultado da ação do algoritmo
AEO, é a manutenção, através do
VLT®, da eficiência de pico sobre quaisquer condições de velocidade e carga.
Durante a aceleração inicial, até 110%
da tensão de saída é aplicada ao motor
para justamente fornecer o torque adicional de partida, que vence a inércia
da carga. O resultado é um efeito de
partida otimizada sobre o motor, com
rampas suaves, precisas e controladas,
Danfoss | Drives em Ação 14
Adicionalmente, o AMA (Automatic
Motor Adaptation) ou adaptação automática do motor, também uma função
exclusiva dos VLTs Danfoss, determina com precisão todos os parâmetros
críticos do motor, resultando num
modelamento matemático preciso.
Aliado à medição precisa das três correntes de fase do motor e determinação
da corrente de magnetização (reativa),
teremos uma performance excepcional
quando o motor tem baixa carga. O
VLT® Danfoss consegue, na verdade,
diminuir a corrente reativa do motor.
Este componente é aproximadamente
25% da corrente total do motor com
carga e se torna ainda maior com o
motor sem carga. A maioria dos drives
não consegue determinar com precisão
estes importantíssimos parâmetros
de controle e aumento da eficiência, e
muitos simplesmente os ignoram.
A figura 4, mostra a faixa de controle
de tensão e economia típica da função
AEO Danfoss que pode baixar a tensão
em até 50% de acordo com as características de carga do motor. No geral, a
diminuição da tensão de acordo com
a variação de carga, resulta em até 5%
de economia da energia total do motor
em sistemas de bombas e ventiladores.
Como a economia se dá também em
função do tempo, este valor aparentemente baixo em termos absolutos,
geralmente resulta num montante
importante em períodos mais longos
gia serão reduzidas em todo o sistema
(trafos, cabos, componentes elétricos).
Outro fator importante em reduzir
a corrente do motor em aplicações
HVAC, é a redução do ruído audível
gerado pelo motor.
OPERAÇÃO COM MÚLTIPLOS
MOTORES
Figura 5. Vazão Constante, Pressão Quadrática, Potência Cúbica.
(meses ou anos).
VANTAGENS DO AEO
O maior benefício do AEO Danfoss é,
certamente, obtido em sistemas com
cargas de torque variável (bombas e
ventiladores). Nestes sistemas, com a
diminuição da velocidade do motor,
ocorre uma diminuição drástica da
carga sobre a mesmo, vide figura 5. Se
a relação V/Hz constante for utilizada
para controlar o motor, este sofrerá
com baixa eficiência e sobreaquecimento. O AEO Danfoss, calcula
automaticamente a melhor curva V/Hz
para o motor.
Mesmo que não haja variação de
velocidade, a função AEO Danfoss
ainda produz economia de energia. Os
motores em sistemas HVAC normalmente são sobredimensionados para
garantir uma margem de segurança
operacional. Como resultado, mesmo
em máximas condições de velocidade e
fluxo, o motor opera abaixo de sua capacidade real. O algoritmo AEO então,
otimiza todos os motores que eventualmente estejam sobredimensionados.
A função AEO também trabalha com
aplicações de velocidade variável,
para manter uma variável de processo
constante (vazão). Um exemplo, são
as salas limpas e seus ventiladores. O
propósito do uso do VLT® Danfoss,
é manter uma vazão de ar constante,
mesmo que os microfiltros se entupam, para isso, deve-se aumentar a
velocidade dos ventiladores. À medida
que os filtros entopem, a carga sobre
o ventilador/motor diminui, o VLT®
aumenta a velocidade para compensar
a diminuição da vazão de ar, e o AEO
assegura torque suficiente na ponta do
eixo do motor, além de manter a sua
eficiência no máximo.
Outros benefícios do AEO: diminuição do aquecimento do motor, que
é uma das principais causas de falha .
Reduzindo o stress térmico do motor,
a resultante é o aumento do tempo
de vida dos enrolamentos do estator.
Redução do calor dissipado no motor,
esta função reduz o calor que deve ser
retirado do ambiente HVAC. Usualmente, para cada Watt dissipado num
ambiente, é necessário outro Watt para
sua retirada. Em circunstâncias onde
se aplicam motores maiores, uma economia significativa de energia pode ser
obtida, a redução da corrente que flui
por todo o sistema também é benéfica
para o usuário final. As perdas de ener-
Danfoss | Drives em Ação 15
Trata-se de aplicações onde se utilizam
múltiplos motores conectados à saída
do VLT® Danfoss, entretanto apenas
um motor é acionado por vez, por
exemplo, sistemas com bombas em
cascata. A função AEO irá maximizar
a eficiência de quaisquer motores da
aplicação. A otimização dinâmica
do AEO funcionará com quaisquer
motores, pois o algoritmo é baseado na
carga do motor. Devido à forma como
o AEO modela o motor, não é possível
utilizar esta função para múltiplos
motores acionados simultaneamente
por um drive. Nesta situação o AEO,
somente poderá fornecer uma tensão
de saída ajustada para um motor
teórico médio.
Como conseqüência, a tensão aplicada
a todos os motores simultaneamente,
pode ser, individualmente, um pouco
mais alta para um motor ou um pouco
mais baixa para outro. A Danfoss sugere evitar o uso do AEO nestes tipos
de instalação e recomenda a utilização
de sua função Múltiplos Motores
também incorporada nos VLT®s, que
resultará numa curva V/Hz otimizada
e pré-programada que atenderá a 99%
das combinações existentes de motores
trabalhando em paralelo.
Os maiores benefícios certamente se
resumem em aplicar a função AEO em
motor simples, conectados diretamente ao VLT® Danfoss.
por Marcos Mori
[email protected]
APLICAÇÃO 3
Conversores de freqüência equipam torres
de resfriamento com grandes benefícios
Por mais de três décadas, a REYMSA, o mais importante fabricante de
torres de resfriamento do México,
tem fornecido um grande número
de equipamentos para diversos segmentos de mercado, tanto nacional
quanto internacionalmente.
Para oferecer a seus clientes o
melhor equipamento existente no
mercado mundial, a REYMSA tem
um departamento especializado
no constante desenvolvimento
de tecnologia, para torre de
resfriamento e equipamento
periférico, que exigem uma ótima
operação dos motores. Aliás, a
REYMSA fornece um certificado
de garantia de capacidade térmica
outorgado pelo Cooling Technology
Institute (CTI), o único organismo
oficial mundial que avalia a
capacidade térmica das torres de
resfriamento.
A matriz de vendas da REYMSA e
a fábrica situam-se em Monterrey,
possui também escritórios e centro
de serviços no México e Guadalajara, e para o atendimento do mercado internacional, um centro de
distribuição em Laredo-Texas, e uma
importante rede de representantes
nas principais cidades dos Estados
Unidos e América Central.
Com suas torres de resfriamento
fabricadas completamente em fibra
de vidro, a REYMSA oferece um
equipamento com uma duração de
Danfoss | Drives em Ação 16
vida muito maior, assim como uma
manutenção mínima e mais rápida
do que seus concorrentes.
O esforço no constante desenvolvimento de tecnologia, como o
melhoramento no desenho de novos
produtos, é característica predominante desta empresa, e tem permitido experimentar e conseqüentemente trabalhar de forma contínua com
produtos Danfoss.
Regularmente, nos sistemas onde
são utilizadas as torres de resfriamento, a carga térmica é variável,
por isso, a REYMSA recomenda
aos seus clientes a integração dos
variadores de freqüência Danfoss em
seus equipamentos, já que com eles,
facilmente pode-se gerar economia
de energia, pois controlam precisamente a temperatura da água
que circula no sistema, através da
variação da velocidade dos motores
elétricos da torre.
Héctor Cavazos, Diretor Comercial
da REYMSA, diz que a relação de
vendas com a Danfoss começou
há quatro anos, quando um re-
presentante de vendas assessorou
tecnicamente a REYMSA, para fazer
estudos e determinar as reduções
de gastos com energia elétrica que
teriam seus clientes finais com a utilização dos variadores de freqüência.
“Isso demonstrou para nós, entre
outras coisas, um excelente serviço e
apoio técnico por parte da Danfoss”
afirmou.
Aplicações nos Processos
Industriais
Entre as aplicações na área industrial onde a REYMSA tem utilizado
componentes Danfoss destacam-se
Danfoss | Drives em Ação 17
clientes como:
• Fresenius Medical Care, empresa
farmacêutica em Guadalajara,
onde as torres são utilizadas para
resfriar autoclaves e reatores.
Aqui, a Danfoss contribui para
reduzir o consumo de energia
com conversores de freqüência
tipo VLT® 6000 de 15 hp.
• Nemak, companhia que fornece
componentes de alumínio para
a indústria automobilística, com
matriz em Monterrey e que aliás,
tem plantas produtivas no Canadá e na Europa. Nesta empresa
os conversores são aplicados
nas torres de resfriamento, nos
chillers utilizados para manter a
água do processo produtivo na
temperatura requerida. Atualmente contam com 10 VLT®s
6000 de 30hp.
“Incorporar variadores de freqüência às torres de resfriamento que já
tinhamos na Nemak e colocar novas
torres com componentes Danfoss foi
relativamente mais fácil do que com
outros clientes, pois a Nemak já tinha produtos Danfoss aplicados em
outros processos e dando bons resultados de economia de energia, comentou Héctor Vázquez, Gerente de
Instalações e Serviços da REYMSA.
Desta forma, a reputação que a
Danfoss tem construído no México
facilita a REYMSA para incluir os
VLT®s em seus projetos de venda.
“Nós começamos oferecendo a integração dos variadores de freqüência
para nossos clientes, para que evidenciassem a economia de energia,
e agora em alguns casos, são estes
clientes que começam a solicitá-los
por conta própria,” mencionou Héctor Cavazos da REYMSA.
Aplicações HVAC
mais baixo de velocidade.
Outro segmento de clientes da Reymsa beneficiado com a introdução de
conversores de freqüência em seus
sistemas de resfriamento é o de turismo. Hotéis como o Coral Beach, nas
famosas praias de Cancun; o Kristal,
em Puerto Vallarta e o Westin Regina
Resort nos Cabos, que têm complementado suas torres de resfriamento
com a instalação de VLT®s 6000 de
diferentes capacidades e com isso, tem
obtido atrativos benefícios.
“Temos tamanha confiança nos
conversores de freqüência Danfoss,
que compramos uma unidade para
que um dos nossos novos clientes
em Cancun o experimente em seu
sistema de ar condicionado. Temos
instalado um VLT® 2800, e temos
certeza, que depois de observar os
resultados no período de testes, nosso
cliente o incorporará definitivamente
nas suas torres de resfriamento,” disse
Héctor Cavazos.
Os conversores instalados em seus
sistemas HVAC acionam motores de
15 a 30hp e têm obtido reduções no
consumo de energía elétrica de 30 a
40%.
Benefícios adicionais
Além das economias por redução
de consumo de energia, as companhias hoteleiras têm observado como
benefício adicional uma diminuição
significativa no nível de barulho durante a operação do equipamento, especialmente durante a noite, quando
a queda da temperatura na atmosfera
diminui a carga térmica, exigindo
praticamente um uso mínimo dos
motores do sistema, e os conversores
os mantém trabalhando no seu nível
Uma caraterística adicional valorizada
pela REYMSA a respeito dos conversores de freqüência Danfoss, é a
compatibilidade que eles têm com os
diferentes protocolos de comunicação,
onde consegue se conectar com outros sistemas, e desta forma acrescentar mais e maior funcionalidade.
A relação da Danfoss com este prestigiado fornecedor na indústria do
resfriamento continua aumentando, e
espera-se vê-la ainda mais fortalecida
com o tempo. Tanto a direção quanto
às gerências da REYMSA aprovam
os serviços da Danfoss, inclusos na
venda dos equipamentos.
“Temos tido o apoio no campo e a
capacitação técnica da programação
do equipamento, sempre que temos
solicitado, e além disso podemos
fazer as perguntas necessárias, sentimos confiança de termos um bom
respaldo técnico”, assegurou Héctor
Vázquez, Gerente de Instalações e
Serviços.
Por sua parte, Héctor Cavazos,
acrescentou: “Nossa relação com a
Danfoss tem crescido, e achamos que
estão se estabelecendo as bases para
compartilhar ainda mais projetos.”
REYMSA é o maior produtor de torres de resfriamento no México e utiliza tecnologia de drives
conversores de freqüência para uma máxima eficiência.
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