Exclusivo da Web: desvios e backups de VFD: qual você deve usar?

Objetivos de aprendizado

1. Aprenda as diferenças entre soluções tradicionais para falha de VFD e metodologias mais recentes, e os prós e contras de cada uma.

2. Descreva um processo de seleção simples para garantir que o aplicativo seja devidamente protegido e feito o backup da maneira mais econômica.

Originalmente introduzidos como uma maneira eficiente e eficaz de reduzir o consumo de energia, permitindo que os motores funcionem em velocidades diferentes, os inversores de frequência variável (VFDs) tornaram-se comuns na indústria de HVAC. Embora não haja dúvida de que a tecnologia VFD ajuda a economizar energia, infelizmente ela não era confiável nos primeiros anos. O desvio do VFD foi introduzido para diminuir as preocupações com a confiabilidade e desempenhou um papel significativo no aumento do uso do VFD.

Um bypass mecânico tradicional atua como um sistema de backup para garantir que o equipamento permaneça operacional quando ou se um VFD falhar. Um bypass é essencialmente um motor de partida embutido (ao redor) do VFD para manter o controle de tensão total (através da linha) da aplicação. O backup permite que o aplicativo seja executado em velocidade total até que o problema com o VFD possa ser resolvido.

O bypass, juntamente com o VFD, tornaram-se elementos básicos da configuração HVAC típica e, ao longo dos anos, chegaram às especificações de quase todos os engenheiros consultores. O problema é que a maioria das especificações hoje ainda se apega à ideia de que os bypasses são sempre necessários. VFDs, como a maioria dos eletrônicos, melhoraram dramaticamente desde que foram inventados. Eles são mais confiáveis ​​agora e têm taxas de falha extremamente baixas. Eles também são muito mais compactos e econômicos do que nos anos anteriores.

Recentemente, os fabricantes de VFD desenvolveram bypasses novos e aprimorados, bem como pacotes de acionamento de motor com recursos totalmente redundantes. Há muitas opiniões sobre qual backup ou bypass deve ser usado para várias aplicações HVAC, mas há poucos guias que fornecem uma resposta definitiva. Para entender melhor o processo de seleção, é importante primeiro examinar os prós e contras dos vários bypasses e backups disponíveis.

Desvio tradicional

Um bypass tradicional consiste em um motor de partida separado, intertravado mecanicamente com seu contator de saída do VFD de forma que permite apenas que o VFD ou o bypass operem o motor a qualquer momento. A maioria dos desvios tradicionais assume como padrão a operação "manual" para ativar o desvio. Em outras palavras, alguém deve ligar manualmente o bypass caso o VFD falhe. Um relé de falha do VFD pode ser usado para iniciar o bypass automaticamente com base em uma falha do VFD, mas somente se o VFD não estiver danificado. Os bypasses tradicionais também estão disponíveis em variações de 2 ou 3 contatores. Um bypass de 3 contatores (Figura 1) introduz um contator adicional ou uma chave de isolação do VFD que desconecta o VFD da fonte de alimentação. Isso permite que um eletricista remova completamente o VFD enquanto o aplicativo está sendo executado no modo bypass. No entanto, isso não é recomendado, pois configura o eletricista para trabalhar próximo à fiação de alta tensão. Um bypass de 2 contatores é suficiente para a maioria das aplicações que requerem um bypass e não fornece um isolamento completo do VFD. Lembre-se também de que os códigos locais podem restringir a configuração real.

As características comuns de um bypass tradicional incluem:

O bypass tradicional está prontamente disponível. Outras vantagens são que é barato em comparação com outros backups, permite o controle do sistema de automação predial (BAS) e é extremamente confiável.

Por outro lado, um bypass tradicional não oferece proteção avançada do motor, precisa de relés para controle automático e não possui capacidade de partida suave. A comunicação com o BAS é limitada, comunicando apenas status/falha. Toda a economia de energia é perdida e o consumo não é monitorado no modo bypass. Finalmente, o bypass tradicional oferece apenas operação de 60 Hz.

Bypass eletrônico (bypass inteligente)

O bypass eletrônico foi introduzido recentemente para atender a uma série de preocupações com lógica integrada e proteção avançada do motor. Este desvio baseado em microprocessador (Figura 2) oferece recursos avançados, como proteção contra perda de fase, falha de aterramento, sobre/subtensão e sobre/subalimentação. Esses recursos de proteção vão muito além do que uma sobrecarga térmica tradicional oferece. Bypass eletrônicos normalmente também incluem uma provisão para BAS se comunicar diretamente com o bypass no caso de falha do VFD. Isso deve ser coordenado com o fabricante do software BAS. O bypass eletrônico permite que os usuários selecionem certas condições nas quais desejam que o bypass inicie automaticamente e incorpora outros recursos que tradicionalmente seriam suportados apenas pelo VFD (registro de falhas, atrasos, etc.). Há também bypasses eletrônicos no mercado que integram medição de potência de nível ANSI completo e BACnet ou outras interfaces de comunicação para permitir controle e comunicação perfeitos, seja no modo VFD ou bypass.