Projeto VFD de máquinas de cabos do Sudeste Asiático

Histórico do projeto

A indústria de fabricação de cabos no Sudeste Asiático está passando por um rápido crescimento. A rede elétrica local opera em 380 V/50 Hz trifásica, e flutuações frequentes de tensão ocorrem durante o pico da demanda de eletricidade no verão. Os ambientes de fábrica no verão muitas vezes excedem os 45°C e são caracterizados por altos níveis de poeira e aridez, impondo requisitos rigorosos à dissipação de calor dos equipamentos e à proteção ambiental. Os processos de enrolamento e desbobinamento exigem precisão extremamente alta no controle de velocidade e consistência excepcional no controle de tensão, servindo como um teste crítico das capacidades de desempenho do sistema de acionamento.

Pontos problemáticos do cliente

* Precisão de controle inadequada: Os sistemas de acionamento legados não tinham precisão de controle suficiente, frequentemente levando a diâmetros de cabos inconsistentes, defeitos de superfície e altas taxas de sucata.

* Falhas frequentes de excesso de temperatura: Em ambientes de alta temperatura, os disparos por excesso de temperatura ocorriam com frequência, resultando em uma média de 5 a 8 paradas de produção não planejadas por mês.

* Complexidade do sistema: A dependência de vários dispositivos periféricos — como CLPs externos e controladores de tensão — resultou em uma arquitetura de sistema complexa com possíveis pontos de falha amplamente dispersos.

* Alto consumo de energia: A baixa eficiência de conversão dos VFDs mais antigos levou ao consumo excessivo de energia e exacerbou os desafios de dissipação de calor dentro dos gabinetes de controle.

Solução local personalizada

* Estratégia otimizada de redução de temperatura excessiva: ajusta dinamicamente a frequência da portadora e a potência de saída para garantir operações de produção contínuas, mesmo sob condições de alta temperatura.

* Proteção ambiental aprimorada: apresenta um design de duto de ar independente e revestimento à prova tripla (à prova de umidade, à prova de mofo e à prova de spray de sal) em PCBs para isolar poeira e aumentar a eficiência de dissipação de calor.

* Controle de tensão integrado: Incorpora algoritmos de controle de tensão PID específicos do cabo e funções de detecção de quebra de fio, eliminando a necessidade de controladores de tensão externos.

* Ampla redundância de entrada de tensão: configurada para garantir operação estável dentro de uma faixa de flutuação de tensão de ±15% da tensão nominal.

Desempenho do produto

A série SD300/SD3300 utiliza controle vetorial de malha fechada para atingir 200% da saída de torque nominal a 0 Hz, garantindo controle de tensão estável mesmo em baixas velocidades e altas demandas de torque. Ele integra funções para calcular comprimento, peso e velocidade do cabo em tempo real, eliminando assim a necessidade de dispositivos periféricos, como contadores de comprimento externos, e simplificando significativamente a arquitetura geral do sistema. Além disso, possui uma unidade de frenagem integrada, permitindo a configuração flexível da frequência de frenagem e da duração da retenção.

Resultados Operacionais do Projeto

• Taxa de rendimento significativamente melhorada: A uniformidade aprimorada do diâmetro do fio e a qualidade da superfície aumentaram a taxa de rendimento geral em mais de 8%.

• Tempo de inatividade drasticamente reduzido: O tempo de inatividade não planejado causado por falhas relacionadas ao inversor diminuiu aproximadamente 80%; o número médio mensal de viagens do sistema caiu para menos de uma, elevando a disponibilidade da linha de produção para mais de 98%.

• Sistema Altamente Integrado: O número de dispositivos de controle periféricos foi reduzido em quase 60%, enquanto o espaço necessário no gabinete elétrico e o ciclo de instalação e comissionamento foram simultaneamente reduzidos em aproximadamente 30%.