Cases Vorax

Inversores de frequência Vacon economizam energia em aplicação de centrífugas de açúcar na Usina Continental

A Usina Continental escolheu a solução AFE – Inversor de Frequência com refiticação por IGBT’s e Filtro Ativo – para um Retrofit.

Uma centrífuga de açúcar equipada com motor CA controlado torna-se uma doce combinação. Após ouvir muito sobre os benefícios que um Inversor de Frequência Vacon poderia proporcionar a Usina Continental* não necessitou de nenhuma conversa açucarada para escolhê-lo para seu retrofit. Na sua planta em Colômbia, São Paulo, no ensolarado Brasil, uma unidade AFE da Vacon tem funcionado em uma centrífuga de açúcar, com excelente performance, desde os primeiros meses da safra de 2007. O essencial para ganhar o contrato foi à cooperação da Vacon com a Vorax Acionamentos e Automação Ltda.

Revista Driven da Vacon de 02/2007

Soluções para Aplicações em Centrífugas de Açúcar

A Vacon tem duas soluções diferentes para a aplicação de centrífugas de açúcar, uma solução (AFE) - Retificador regenerativo com filtro ativo e a Solução (FFE) - Retificador regenerativo. Ambos são retificadores bidirecionais de potência (regenerativos) para conexão com módulos inversores através de barramento CC comum. Estas unidades de conversão retificam a tensão e corrente CA em uma tensão e corrente de CC. A potência é transferida da rede de alimentação para um barramento CC e vice versa.

A Solução AFE (Active Front-End) possui um filtro LCL externo, na entrada. Esta unidade é apropriada nas aplicações onde baixas harmônicas de tensão são requeridas. O AFE tem a capacidade de elevar a tensão do link CC (padrão +10%) além de da tensão CC nominal (1,35 x Un). O AFE necessita de um circuito de pré-carga externo mas, não necessita de nenhuma medição externa para operação. Essas unidades regenerativas AFE podem ser conectadas em paralelo sem nenhuma conexão especial entre elas. Além disso, esses retificadores operam com as mesmas possibilidades de comunicação serial que os módulos inversores, e podem ser controlados e monitorados via fieldbus.

O FFE (Fundamental Front-End) é um dispositivo que opera como uma ponte de diodo quando a potência estiver motorizando e como uma ponte de tiristores antiparalelo quando a potência estiver regenerando. Na unidade FFE, IGBT’s são usados ao invés de tiristores e somente um indutor externo dedicado é usado na entrada. Essa unidade FFE é apropriada para ser utilizada como retificador quando um nível “normal” de harmônicas for aceito, porém com capacidade de regeneração da potência principal quando requerida. Esta solução traz muitos benefícios sobre as pontes retificadoras de tiristores antiparalelas: os autotransformadores não são necessários (para a tensão nominal do link CC 1,35 x Un), a tensão máxima do motor é o mesma que a fonte de alimentação sem o autotransformador, a operação é controlada caso ocorra uma falha de energia, e as peças de reposição destas unidades FFE, como na solução AFE, são as mesmas dos módulos inversores padrões de mesmo tamanho. Esses dispositivos necessitam de um circuito de pré-carga externo. Eles também operam com as mesmas possibilidades de comunicação serial que os módulos inversores, e podem ser controlados e monitorados via fieldbus.

Unidades Vacon AFE e FFE – melhor eficiência energética

O AFE e o FFE da Vacon, Inversores de frequência com tecnologia IGBT, são, atualmente, a solução disponível mais eficiente para centrífugas de açúcar. Estas soluções asseguram o melhor desempenho do motor. A solução AFE assegura também as mais baixas harmônicas que impactam na fonte de alimentação principal.

Os resultados consistentes do fator de potência elevado resultam de baixas demandas em kVA quando comparados com outros tipos de sistemas de controle de motor. Este benefício é visível especialmente com um grupo de centrífugas.

Em uma aplicação cíclica, como centrifuga de açúcar, um acionamento totalmente regenerativo pode devolver energia de volta para a rede de alimentação durante as frenagens. Isso melhora a eficiência do sistema, previne desgastes mecânicos e necessidades de manutenções.

Os inversores de frequência oferecem baixas perdas térmicas e a possibilidade de ajustar a velocidade de operação em um amplo range, atingindo as condições requeridas no processo.

Para instalações grandes de centrífugas, sistemas multi-drive estão disponíveis. Estes fornecem vantagens adicionais tais como menor custo, redução de espaço para instalação e melhor eficiência energética.

Tempo de entrega reduzido, um fator decisivo

A Vacon ganhou este contrato principalmente por causa do tempo de entrega reduzido. Neste ponto que a rede de parceiros e distribuidores da Vacon mostra força. A Vorax, nosso distribuidor no Brasil desde 1998, tem uma política de manter uma unidade AFE em estoque. Então o tempo de entrega reduzido fez a diferença nas negociações. O Grupo Vorax foi responsável pelo projeto do painel, comissionamento e start-up dos inversores para a centrífuga. A Vorax pode vender além de produtos, soluções, e estão disponíveis através de um atendimento 24h.

Escopo de fornecimento Vacon para Usina Continental:

Filtro LCL: LCL04605A0L010T
AFE: NXA04605A0T02SFA1A2
Inversor: NXI04605A0T0ISFA1A2

Case Usina Continental

Informações adicionais:

Alimentação: 440 Vca
Aplicação: Centrífuga Mausa MAC 1000 (Retrofit)
Ciclos: 27 ciclos/hora
Tipo de açúcar: VHP
Largura: 1800 mm de largura

* Usina Continental é parte do Grupo Santa Elisa Vale S/A, um dos mais importantes fabricantes de açúcar no Brasil e um dos líderes global na comercialização e produção de açúcar, álcool, energia, resinas plásticas e outros derivados da cana-de-açúcar. O grupo tem planos de investimentos futuros para aumentar a produção de 18 milhões de toneladas para 35 milhões de toneladas.

Imagem: Cortesia da UNICA – União da indústria de cana-de-açúcar.

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