1. Introdução Teórica
MÁQUINA DE SOLDA
Máquinas ou aparelhos de solda elétrica são equipamentos para produzir altas
temperaturas num ponto concentrado da peça a ser soldada, através da
energia elétrica.
Está contido na classificação geral das máquinas de solda, duas categorias:
a) máquina de solda moto - geradora
b)máquina de solda transformadora
1) máquina de solda a arco
2) máquina de solda a resistência
3) máquina de solda a retificador
MÁQUINA DE SOLDA MOTO - GERADORA
Esta máquina é constituída de um gerador de corrente contínua, o qual é
acoplado e acionado por um motor de corrente alternada, geralmente trifásico.
O conjunto rotativo motor + gerador proporciona uma elevada inércia,
amortecendo assim as oscilações provocadas pela carga, bem como, faz com
que o sistema “enxergue – a” como uma carga balanceada (fase equilibrada).
Desta forma, a ligação deste tipo de máquina de solda será regida pela mesma
norma que trata dos motores elétricos, ou seja, a Norma “Critérios para
Atendimento a Motores Elétricos de Indução”.
MÁQUINA DE SOLDA TRANSFORMADORA
As máquinas de solda transformadoras são aquelas que causam maiores
perturbaçõesà rede de distribuição, sendo as variações bruscas de potência e
o baixo fator depotência suas características básicas.
MÁQUINAS DE SOLDA A ARCO
Estas máquinas utilizam como fonte térmica para fusão de uma peça metálica,
o arco voltaico, o qual poderá ser produzido por uma corrente contínua ou
alternada, com a utilização de eletrodos de carvão ou metálicos.
Um polo da fonte de energia é conectado à peça a ser soldada e o outro é
manuseado pelo operador da máquina.

2. No processo de solda, destacamos dois instantes importantes e distintos.
Instante 1:
Momento do curto circuito dos eletrodos com a peça a ser soldada.
Este instante correspondente à máxima corrente encontrada em todo o
processo de solda, conseqüentemente a máxima oscilação de tensão.
O valor desta corrente (curto circuito) não está contida na placa de identificação
da máquina.
Após o contato do eletrodo com a peça metálica, o operador vai afastando o
eletrodo gradativamente, compondo –se assim o arco voltaico, até um
comprimento de arco de trabalho.
Instante 2:
Com o arco já estabelecido, o operador executa a solda. Neste instante temos
uma corrente nominal (de placa) sendo absorvida da rede.
Os transformadores das máquinas de solda diferem-se dos transformadores de
distribuição, pois tem uma elevada dispersão de fluxo magnético, possuindo
características elétricas mínimas capazes de satisfazer à condição de
operação.
A regulagem da corrente de solda pode se dar através de:
- variação da reatância do transformador, variando o fluxo magnético de
dispersão, através do deslocamento das bobinas ou de variação do entreferro ;
ou- variação da tensão no secundário ou no primário da máquina.
Este tipo de máquina de solda, devido seu baixo custo, é o mais utilizado.
TRANSFORMADOR DE SOLDA A RESISTÊNCIA
A soldagem por meio de resistência , utiliza a própria resistência da peça a ser
soldada, circulando corrente elétrica alternada à baixa tensão, através das
superfícies de contato das peças a serem trabalhadas.
TRANSFORMADOR RETIFICADOR DE SOLDA
Este equipamento é idêntico à máquina de solda a arco, descrita em 4.21,
exceto a existência de um retificador acoplado ao secundário do transformador,
a fim de se conseguir um arco sob corrente contínua.
EFEITOS DA MÁQUINA DE SOLDA NA REDE DISTRIBUIÇÃO
MÁQUINA DE SOLDA MOTO - GERADORA

3. Serão considerados como motores elétricos (vide Norma Técnica de
atendimento a motores elétricos).
MÁQUINAS DE SOLDA TRANSFORMADORA
Através do arco voltaico formado no secundário destas máquinas, o sistema
supridor fica submetido a todas as rápidas variações de corrente,
correspondendo às mesmas variações no nível de tensão.
Além destas variações, existe também o ponto de partida do processo, que
corresponde a uma corrente de curto circuito, proporcionado a maior valor de
flutuação de tensão.
MODELAGEM DA MÁQUINA DE SOLDA
MÁQUINA MOTO GERADORA
Idem Motores Elétricos (vide Norma Técnica de atendimento a motores
elétricos).
MÁQUINA DE SOLDA A ARCO
Observando o gráfico 1, nota-se que o instante de maior impacto para a rede
no processo completo da solda, é o instante t1, correspondendo a corrente de
curto circuito Icc, ou seja, a máquina de solda terá que ser modelada para esta
corrente, um valor desconhecido, que não consta nos dados de placa do
equipamento.
TORNO MECÂNICO
O torno mecânico é uma máquina operatriz extremamente versátil utilizada
naconfecção ou acabamento em peças dos mais diversos tipos e formas.
Estamáquina ferramenta permite a usinagem de qualquer componente
mecânico que possa ser utilizado pelo ser humano.
Um torno mecânico possibilita a transformação do ferro bruto por exemplo, em
peças que podem ter seções circulares, e quaisquer combinações destas
seções. Através deste instrumento de transformação é possível confeccionar
eixos, polias, pinos, qualquer tipo possível e imaginável de roscas, peças
cilíndricas internas e externas, além de cones, esferas e os mais diversos e
estranhos formatos.
Pelo desenvolvimento do torno mecânico, a humanidade adquiriu as máquinas
necessárias ao seu crescimento tecnológico, desde a medicina até a indústria
espacial, esta máquina está na base da ciência metalúrgica. O torno mecânico
é considerado a máquina ferramenta mais antiga e importante ainda em uso.

4. O torneamento pode ser definido como uma operação de usinagem com
ferramenta de geometria definida onde o movimento principal de corte rotativo
é geralmente executado pela peça e o movimento de avanço é executado pela
ferramenta.
As principais operações de usinagem em torno, com uma rápida descrição são
apresentadas abaixo:
- Faceamento: Neste caso o movimento de avanço da ferramenta se dá no
sentido normal ao eixo de rotação da peça. Tem por finalidade obter uma
superfície plana.
- Sangramento, movimento transversal como no faceamento. Utilizado para
separar o material de uma peça (corte de barras).
- Torneamento longitudinal (ou cilindragem): Operação de torneamento onde se
obtém uma geometria cilíndrica, coaxial ao centro de rotação. Pode ser externo
ou interno (geração de um tubo). Superfícies cônicas podem ser obtidas de
forma similar, com adequada orientação do carro porta-ferramentas.
- Torneamento de rosca: como o próprio nome indica, neste caso, velocidade
de corte e avanço são tais a promover o filetamento da peça de trabalho com
um passo desejado.
Para isto, é preciso engrenar a árvore do cabeçote fixo com o fuso de avanço
por meio de engrenagens.
- Perfilamento: operação onde uma ferramenta com perfil semelhante àquele
desejado avança perpendicularmente ao eixo de rotação da peça.
A seguir, estão descritas as partes principais de um torno mecânico.
- Barramento: base que contém as guias que conduzem o carro em movimento
longitudinal, paralelo ao eixo de trabalho.
- Cabeçote Fixo: Compartimento onde se localiza um cone de polias que
recebem a rotação transmitida pelo cone motor. A placa do torno, utilizada para
a fixação da peça está localizada no cabeçote fixo.
- Cabeçote Móvel: Dispositivo montado sobre o barramento utilizado para:
a) fixar peças entre pontos de maneira a diminuir a flambagem de peças
esbeltas durante o torneamento.
b) montagem de brocas.
- Carro Principal (longitudinal): responsável pelo movimento longitudinal da
ferramenta. Suporta ainda os carros transversal e orientável (porta-

5. ferramentas). O movimento é controlado pelo volante localizado no avental do
carro.
- Carro Transversal: responsável pelo avanço em operações não paralelas ao
eixo de rotação (faceamento, sangramento, etc.) e pela profundidade de corte
em operações de cilindragem.
- Carro Orientável: Localizado sobre o carro transversal, está montado sobre
um eixo que lhe permite inclinar a ferramenta (no plano x y).
- Manivelas/manípulos: O movimento dos carros transversal e orientável são
acionados por manivelas com avanço controlado por anéis graduados. O
deslocamento promovido por uma rotação da manivela e o correspondente
valor associado a cada divisão do anel devem ser verificados para cada
máquina antes desta ser utilizada pela primeira vez pelo operador.
Ferramentas de torno, assim como as demais ferramentas de usinagem, para
desempenhar sua função devem possuir uma geometria específica, apropriada
a cada operação particular. Normalmente são utilizadas ferramentas de
açorápido, também chamadas de “ferro” ou bits. A geometria de algumas
destas ferramentas está representada na figura 4, assim como sua aplicação.
Modernamente existem opções superiores de materiais como metal duro
(carbeto de tungstênio + cobalto), cerâmicas, diamante e outros como
alternativas para usinagem de materiais duros.
No processo de torneamento, além da escolha do tipo de ferramenta e de
operação (faceamento, cilindragem, etc.), é necessário determinar os
parâmetros de corte a serem utilizados. Os três parâmetros que devem ser
definidos são:
• Velocidade de corte (Vc) [m/min]. Velocidade linear relativa entre a ponta da
ferramenta e a peça girando. Esta velocidade é dada por:
Vc= D ×π ×n (m/min)
onde
D é o diâmetro da peça (m)
n a rotação (rpm)
Esta equação é válida para qualquer operação de torneamento, entretanto,
devemos observar que, com exceção da operação de torneamento longitudinal
(cilindragem), todas as outras apresentam variações constantes do diâmetro da
peça e a velocidade varia proporcionalmente (dado n constante). Os valores de
vc dependem de diversos fatores, mas os principais são o material da peça e
da ferramenta.

6. • Avanço (f) [mm/rotação]. Para que uma nova superfície seja gerada, é
necessário, além do movimento de rotação, que a ferramenta se desloque em
relação à peça de maneira longitudinal, transversal ou numa composição
destes dois movimentos. Este movimento é denominado avanço.
• Profundidade de corte (ap) [mm]. Para que material seja removido, é
necessário que a ferramenta penetre de uma dada profundidade na peça.
Nocaso do torneamento de um cilindro observe-se que cada milímetro de
profundidade retirado promove a diminuição de dois milímetros no diâmetro.
Incontáveis são as aplicações de um torno. Uma rápida pesquisa na internet
apresentou um sem fim número de objetos construídos através do emprego de
tornos de diferentes tamanhos e formatos.
PARAFUSADEIRA
Elas são utilizadas principalmente em indústrias de produção em série. Além
disso, elas também são utilizadas no setor de serviços como: oficinas
mecânicas e de manutenção em geral (principalmente do setor
automobilístico), concessionária de veículos, borracharias e empresas afins,
instaladores de som, transformadores de veículos, e tantos outros.
Essas ferramentas pneumáticas diferem das demais em relação ao princípio de
funcionamento e desenho. Pela grande variedade de possíveiscondições de
uso em parafusamentos, este segmento necessita de muitos tipos diferentes de
produtos.
Parafusadeira c/ sistema “standstill”
O termo “standstill” refere-se ao princípio de o motor ficar em “ponto morto” ao
término do parafusamento, sendo que o torque realizável depende da potência
do motor e da velocidade de saída (momento). Uma embreagem não é
necessária nesse caso. Parafusadeiras com sistema “standstill” podem
somente ser construídas em ferramentas cujo motor pode ser parado sem
danos, como no caso de motores pneumáticos.
O torque é ajustado estrangulando a entrada de ar e pode ser mantido tanto
quanto necessário com efeito positivo durante a colocação dos parafusos. Por
outro lado, quando se atinge o torque desejado, a reação contrária dessa
operação é transferida completa e diretamente para a ferramenta e,
conseqüentemente, para o usuário na forma de torque restante (tranco). É por

7. esse motivo que as parafusadeiras de parada por contato só podem ser
utilizadas para operações com valores de torque relativamente baixos.
Parafusadeira com controle de torque e embreagem “shut-off”
Parafusadeiras com controle de torque e embreagens de função “shut-off” têm
o mesmo princípio de funcionamento de uma embreagem de catraca. Aqui
otorque também é limitado por um ajuste de embreagem tipo “balancim” ou
“roldana”.
A diferença da embreagem de catraca é que as metades da embreagem
permanecem separadas depois do primeiro desengate. Como resultado, não
há nenhuma dependência de torque pelo tempo de parafusamento. Geração de
ruído e uso de embreagem são muito reduzidos. Porém, a exigência
construtiva é bastante alta e por isso têm alto custo. Elas são principalmente
utilizadas em parafusamentos que requerem maior precisão de torque.
A embreagem automática com sistema “shut-off” é ajustada com base em
ensaios prévios e, após o atingimento das especificações de torque, ela é
então fixada naquela posição. Isso assegura que a regulagem definida não
possa ser modificada pelo operador durante a aplicação.
Parafusadeira com controle de torque c/ embreagem “shut-offbypass”
Parafusadeiras com controle de torque c/ embreagem “shut-offbypass”
aumentam o campo de aplicação desse tipo de ferramenta. O alto torque
atingido pelo sistema “shut-offbypass” permite o ajuste manual do torque para
parafusamento emsituações especiais com demanda variada de torque.
Exemplos típicos de aplicação são parafusamento em chapas metálicas com
parafusos Teks ou com parafusos autoperfurantes e parafusos para madeira.
Com a desativação da embreagem “shut-off”, torna-se possível retirar
parafusos enferrujados e/ou com forte torque de fixação. A desativação da
embreagem “shut-off” também significa que a total ação do torque residual
(tranco) tem ação sobre o usuário. Por isso, os valores de torque predefinidos
não podem ser muito altos.
Parafusadeira com controle de torque e embreagem de catraca
Parafusadeiras com controle de torque e embreagem de catraca são os tipos
de parafusadeirasmais comuns, pois a embreagem de catraca pode ser
ajustada.
Quando a mola da embreagem atingir o torque definido, as metades da
embreagem serão separadas pela inclinação dos balancins, roldanas ou
esferas. Enquanto a parafusadeira estiver em operação e pressionada sobre o

8. parafuso, picos de torque tão altos quanto o torque prefixado agem sobre o
parafuso, o que é bom para a fixação total do parafuso.
Intervalos de golpes curtos ou longos da catraca têm uma influência limitada no
nível de torque, visto que os impactos rotativos aumentam ligeiramente o
torque.Se adequadamente construídas, as embreagens de catraca são
relativamente baratas, suficientemente precisas e de pouco desgaste. O
momento de desengate não pode ser fixado tão alto quanto você gostaria, visto
que é transferido ao usuário através da máquina. Se o torque de retorno fica
muito alto, o processo de parafusamento fica desconfortável ou muito duro de
agüentar. Por isso as parafusadeiras com controle de torque via embreagem de
catraca têm um torque máximo de aproximadamente 30 Nm.
Parafusadeiras de impulso
Parafusadeiras de impulso são ferramentas mecânico-hidráulicas. Estas geram
torque intermitente justamente como as chaves de impacto. Porém, em
comparação com as chaves de impacto, os impactos não são transferidos
pelos balancins da embreagem. Ao contrário, cada impacto é gerado por
compressão de pistão onde uma quantidadede óleo é comprimida em uma
câmara ajustável de uma unidade de impacto com circulação de óleo.
Um parafuso externo regula a pressão da câmara.
Sua construção especial, apesar do alto custo, oferece mais precisão e menos
ruído que as chaves de impacto e atingem torque aproximado de até 50 Nm.
Parafusadeiras hidropneumáticas com função “shut-off”
Esta versão de parafusadeira hidropneumática é equipada com embreagem
“shut-off” automática baseada na força centrífuga. Elas são ideais para
processo de parafusamento que requer alta precisão e o aperto subseqüente
não é recomendado.
INVERSOR DE FREQÜÊNCIA
Atualmente, a necessidade de aumento de produção e diminuição de custos,
se fez dentro deste cenário surgir a automação, ainda em fase inicial no Brasil,
com isto uma grande infinidade de equipamentos foram desenvolvidos para as
mais diversas variedades de aplicações e setores industriais, um dos
equipamentos mais utilizados nestes processos conjuntamente com o CLP é o
Inversor de Freqüência, um equipamento versátil e dinâmico,vamos expor
agora o princípio básico do inversor de freqüência.

9. Um inversor de frequência é um dispositivo capaz de gerar uma tensão e
freqüência trifásicas ajustáveis, com a finalidade de controlar a velocidade de
um motor de indução trifásico.
A figura abaixo mostra resumidamente o diagrama em blocos de um inversor
de freqüência escalar:
Seção Retificadora
Os seis diodos retificadores situados no circuito de entrada do inversor,
retificam a tensão trifásica da rede de entrada (L1, L2 e L3). A tensão DC
resultante é filtrada pelo capacitor C e utilizada como entrada para a Seção
Inversora.
Seção Inversora Na seção inversora, a tensão retificada DC é novamente
convertida em Trifásica AC. Os transistores chaveiam várias vezes por ciclo,
gerando um trem de pulsos com largura variável senoidalmente (PWM). Esta
saída de tensão pulsada, sendo aplicada em um motor (carga indutiva), irá
gerar uma forma de onda de corrente bem próxima da senoidal através do
enrolamento do motor.
Blocos do inversor
1º bloco - CPU
A CPU (unidade central de processamento) de um inversor de freqüência pode
ser formada por um micro processador ou por um micro controlador (PLC). Isso
depende apenas do fabricante. De qualquer forma, é nesse bloco que todas as
informações (parâmetros e dados do sistema) estão armazenadas, visto que
também uma memória está integrada a esse conjunto. A CPU não apenas
armazena os dados e parâmetros relativos ao equipamentos, como também

10. executa a função mais vital para o funcionamento do inversor: Geração dos
pulsos de disparo, através de uma lógica de controle coerente, para os IGBT’s.
2º Bloco - IHM
O segundo bloco é o IHM (interface Homem máquina). É através desse
dispositivo que podemos visualizar o que está ocorrendo no inversor (display),
e parametrizá-lo de acordo com a aplicação (teclas).
3ºBloco - Interfaces
A maioria dos inversores pode ser comandada através de dois tipos de sinais:
Analógicos ou digitais. Normalmente, quando queremos controlar a velocidade
de rotação de um motor AC no inversor, utilizamos uma tensão analógica de
comando. Essa tensão se situa entre 0 á 10 Vcc. A velocidade de rotação
(RPM) será proporcional ao seu valor, por exemplo:
1Vcc = 1000 RPM, 2Vcc = 2000 RPM.
Para inverter o sentido de rotação basta inverter a polaridade do sinal
analógico (de 0 á 10 Vcc sentido horário, e –10 á 0 Vcc sentido anti-horário).
Esse é sistema mais utilizados em maquinas-ferramenta automáticas, sendo
que a tensão analógica de controle é proveniente do controle numérico
computadorizado (CNC).
Além da interface analógica, o inversor possui entradas digitais. Através de um
parâmetro de programação, podemos selecionar qual entrada é válida
(Analógica ou digital).
4º Bloco – Etapa de potência
A etapa de potência é constituída por um circuito retificador, que alimenta (
através de um circuito intermediário chamado “barramento DC”), o circuito de
saída inversor (módulo IGBT).
Conversão DC/AC
Através do chaveamento de transistores em um circuito trifásico, vamos fazer
uma "prévia", em um circuito monofásico. Observem a figura abaixo, e notem
que a estrutura de um inversor trifásico é praticamente igual ao nosso modelo
monofásico. A primeira etapa é o módulo de retificação e filtragem, que gera
uma tensão DC fixa (barramento DC) e que alimenta os transistores IGBT's.

11. Imaginem agora que o circuito de lógica de controle ligue os transistores 2 a 2
na seguinte ordem:
• Primeiro tempo- transistores Tl e T4 ligados, e T3 e T2 desligados. Nesse
caso, a corrente circula no sentido de A para B (figura abaixo):
• Segundo tempo- transistores T1 e T4 desligados, e T3 e T 2 ligados. Nesse
caso, a corrente circula no sentido de B para A (figura abaixo).
Ao inverter-se o sentido de corrente, a tensão na carga (motor) passa a ser
alternada, mesmo estando conectada a uma fonte DC. Caso aumentemos a
frequência de chaveamento desses transístores, também aumentaremos a
velocidade de rotação do motor, e vice-versa. Como os transístores operam
como chaves (corte ou saturação), a forma de onda de tensão de saída do
inversor de frequência é sempre quadrada. Na prática, os transístores
chaveiam modulando largura de pulso (PWM), como visto na apostila passada,
afim de se obter uma forma de onda de tensão mais próxima da senoidal.
Raramente encontramos aplicações monofásicas nas indústrias. A maioria dos
inversores são trifásicos, portanto, façamos outra analogia de funcionamento,

12. tomando como base ainda o inversor trifásico da figura. A lógica de controle
agora precisa distribuiros pulsos de disparos pelos 6IGBT's, de modo a formar
uma tensão de saída (embora quadrada) alternada e defasada de 120° uma da
outra. Como temos 6 transistores, e devemos ligá-los 3 a 3, temos 8
combinações possíveis, porém apenas 6 serão válidas, conforme veremos a
seguir. Na figura abaixo, representamos os IGBT's como chaves, pois em um
inversor é assim que eles funcionam.
Curva V/F
Como vimos anteriormente, se variarmos a freqüência da tensão de saída no
inversor, alteramos na mesma proporção, a velocidade de rotação do motor.
Normalmente, a faixa de variação de freqüência dos inversores fica entre 0,5 e
400 Hz, dependendo da marca e modelo. (Obs: para trabalhar em freqüências
muito altas, o motor deve ser “preparado”).
A função do inversor de freqüência, entretanto, não é apenas controlar a
velocidade de um motor AC. Ele precisa manter o torque (conjugado) constante
para não provocar alterações na rotação quando o motor estiver com carga.
Um exemplo clássico desse problema é em uma máquina operatriz. Imaginem
um inversor controlando a velocidade de rotação de uma placa (parte da
máquina onde a peça a ser usinada é fixada) de um torno. Quando
introduzimos a ferramenta de corte, uma carga mecânica é imposta ao motor,
que deve manter a rotação constante. Caso a rotação se altere, a peça pode
apresentar um mau acabamento de usinagem.
Para que esse torque realmente fique constante, por sua vez, o inversor deve
manter a razão V/F (Tensão ÷ Frequência) constante. Isto é, caso haja
mudança de frequência, ele deve mudar (na mesma proporção) a tensão, para
que a razão se mantenha, como por exemplo:
F = 50Hz V = 300V V/F = 6

13. • Situação 1: O inversor foi programado para enviar 50 Hz ao motor, e sua
curva V/F está parametrizada em 6. Automaticamente, ele alimenta o motor
com 300 V;
F = 60Hz V = 360V V/F = 6
• Situação 2: O inversor recebeu uma nova instrução para mudar de 50 Hz para
60 Hz. Agora a tensão passa a ser 360 V e a razão V/F mantém-se em 6.
O valor de V/F pode ser programado (parametrizado) em um inversor, e seu
valor dependerá da aplicação.
Quando o inversor necessita de um grande torque, porém não atinge
velocidade muito alta, atribuímos a ele o maior V/F que o equipamento puder
fornecer, e desse modo ele terá um melhor rendimento em baixas velocidades,
além de alto torque. Já no caso em que o inversor deva operar com altas
rotações e com torques não tão altos, parametrizamos um V/F menor e
encontraremos o melhor rendimento para essa outra situação.
Mas, como o inversor pode mudar a tensão V se ela é fixada no barramento
DC, através da retificação e filtragem da própria rede?
O inversor altera a tensão V oriunda do barramento DC, através da modulação
por largura de pulso (PWM).
A unidade lógica, além de distribuir os pulsos aos IGBT's do modo já estudado,
também controla o tempo em que cada IGBT permanece ligado (ciclo de
trabalho).
• Quando V tem que aumentar ,os pulsos são “alargados” (maior tempo em 0N)
• Quando V tem que diminuir, os pulsos são “estreitados”.
Dessa forma, a tensão eficaz entregue ao motor pode ser controlada. A
frequência de PWM também pode ser parametrizada, e geralmente encontra-
se entre 2,5 kHz e 16 kHz.
Na medida do possível, devemos deixa-la próxima do limite inferior pois assim
Diminuímos as interferências eletromagnéticas geradas pelo sistema (EMI).
Inversor Vetorial
Podemos classificar os inversores em dois tipos: inversores escalares e
vetoriais. Os escalares e vetoriais possuem a mesma estrutura de
funcionamento, mas a diferença esta no modo em que o torque é controlado.
Nos inversores escalares, como dissemos anteriormente, a curva V/F é fixada
(parametrizada), tomando como base o tipo de regime de trabalho em que o
inversor irá operar. Existe porém, uma condição problemática que é justamente

14. o ponto crítico de qualquer sistema de acionamento AC: as baixas rotações. O
sistema AC não consegue um bom torque com velocidades baixas, devido ao
próprio rendimento do motor AC.
Para compensar esse fenômeno, desenvolveu-se o inversor de freqüência
vetorial. Muito mais caro e complexo que o escalar, ele não funciona com uma
curva V/F pré- fixada (parametrizada).
Na verdade ele varia tensão e frequência, de modo a otimizar o torque para
qualquer condição de rotação (baixa ou alta). É como se ficássemos
parametrizando a cadams, uma nova curva V/F para cada nova situação. O
inversor vetorial controla V/F através das correntes de magnetização e rotórica
do motor.
Normalmente um tacômetro, ou um encoder são utilizados como sensores de
velocidade, formando uma "malha fechada" de controle de velocidade. Existem
porém os inversores vetoriais “sensorless”, que não utilizam sensores de
velocidade externos.
INSTALAÇÃO DO INVERSOR
Feito essa pequeno estudo da estrutura funcional do inversor, vamos mostrar
como instalá-lo.
Existe uma grande quantidade de fabricantes, e uma infinidade de aplicações
diferentes para os inversores.
Os terminais identificados como: R, S, e T (ou Ll, L2, e L3), referem-se à
entrada trifásica da rede elétrica. Para pequenas potências, é comum
encontrarmos inversores com a entrada monofásicos (porém a saída continua
sendo trifásica).
Para diferenciar a entrada da rede para a saída do motor, a saída
(normalmente) vem indicada por: U, V e W.
Além da potência, temos os bornes de comando. Cada fabricante possui sua
própria configuração, portanto, para saber "quem é quem" temos de consultar o
manual derespectivo fabricante. De qualquer maneira, os principais bornes são
as entradas (analógicas ou digitais), e as saídas (geralmente digitais).
Cuidados que devemos ter ao instalar um inversor
1. Cuidado! Não há inversor no mundo que resista à ligação invertida de
entrada da rede elétrica (trifásica ou monofásica), com a saída trifásica para o
motor.

15. 2. O aterramento elétrico deve estar bem conectado, tanto ao inversor como ao
motor. O valor do aterramento nunca deve ser maior que 5. (norma IEC536), e
isso pode ser facilmente comprovado com um terrômetro, antes da instalação.
3. Caso o inversor possua uma interface de comunicação( RS 232, ou RS 485)
para o PC, o tamanho do cabo deve ser o menor possível.
4. Devemos evitar ao máximo, misturar (em um mesmo eletroduto ou canaleta),
cabos de potência (rede elétrica, ou saída para o motor) com cabos de
comando (sinais analógicos, digitais, RS 232, etc...).
5. O inversor deve estar alojado próximo a “orifícios” de ventilação, ou, caso a
potência seja muito alta, deve estar submetido a uma ventilação (ou exaustão).
Alguns inversores já possuem um pequeno exaustor interno.
6. A rede elétrica deve ser confiável, isto é, jamais ultrapassar variações de
+ou- 10% em sua amplitude.
7. Sempre que possível, utilizar os cabos de comando devidamente blindados.
8. Os equipamentos de controle (PLC, CNC, PC, etc...), que funcionarem em
conjunto com o inversor, devem possuir o "terra" em comum. Normalmente,
esse terminal vem indicado pela referência “PE” ( proteção elétrica), e sua cor é
amarela e verde (ou apenas verde ).
9. Utilizar sempre parafusos e arruelas adequadas para garantir uma boa
fixação ao painel.
Isso evitará vibrações mecânicas. Além disso, muitos inversores utilizam o
próprio painel em que são fixados como dissipador de calor. Uma fixação
pobre, nesse caso, causará um aquecimento excessivo ( e possivelmente sua
queima ).
10. Caso haja contatores e bobinas agregadas ao funcionamento do inversor,
utilizar sempre supressores de ruídos elétricos (circuitos RC para bobinas AC,
e diodos para bobinas DC).
Essas precauções não visam apenas melhorar o funcionamento do inversor,
mas evitar que ele interfira em outros equipamentos ao seu redor O inversor de
frequência é, infelizmente, um grande gerador de EMI ( interferências
eletromagnéticas), e, caso não o instalarmos de acordo com as orientações
acima, poderemos prejudicar toda a máquina (ou sistema) ao seu redor. Basta
dizer que, para um equipamento atender o mercado europeu, a certificação CE
( Comunidade Européia ) exige que a emissão eletromagnética chegue a niveis
baixíssimos (norma IEC 22G - WG4 (CV) 21).
Para que o inversor funcione a contento, não basta instalá-lo corretamente. É
preciso "informar" a ele em que condições de trabalho irá operar. Essa tarefa é

16. justamente a parametrização do inversor. Quanto maior o número de recursos
que o inversor oferece, tanto maior será o número de parâmetros disponíveis.
Existem inversores com tal nível de sofisticação, que o número de parâmetros
ultrapassa a marca dos 900!
Obviamente, por enquanto, veremos apenas os principais, e para facilitar nosso
estudo futuro, utilizaremos os endereços particularidades do inversor
SIMOVERTMICROMASTER do fabricante SIEMENS, porém um mesmo
parâmetro, com certeza, muda de endereço de fabricante para fabricante.
O inversor de frequência MICROMASTER tem as mesmas funções dos demais
fabricantes (Yaskawa, ABB, WEG, Allen Bladley, etc...). Isso não deverá
dificultar o trabalho com inversores de outras marcas e modelos, pois basta
associarmos com os indicados pelo manual do fabricante especifico.
Como faço para acessar os parâmetros e parametrizar um inversor?
Normalmente devemos seguir os seguintes passos:
1° passo
Acionamos a tecla P e as setas .ou . até acharmos o parâmetro desejado.
2° passo
Agora aciona-se P novamente, e o valor mostrado no display será o valor do
parâmetro, e não mais a ordem em que ele está.
3° passo
Acionamos as teclas .ou . até acharmos o valor desejado ao parâmetro.
4° passo
Basta acionar P novamente, e o novo parâmetro estará programado.
Observação: Cerca de 90% dos inversores comerciais funcionam com essa
lógica.
E quais são os principais parâmetros de um inversor?
Parâmetro P009: Liberação de alteração de parâmetros
• Ajuste = 0 : somente os parâmetros P001 a P009 podem ser alterados.
• Ajuste = 1 : os parâmetros P001 a P009 podem ser alterados e todos os
demais podem ser somente lidos.
• Ajuste = 2 : todos os parâmetros podem ser alterados porém P009 retorna
automaticamente a 0 na próxima vez que o inversor for desenergizado.

17. • Ajuste = 3 : todos os parâmetros podem ser alterados indefinidamente.
Esse parâmetro é uma proteção contra "curiosos". Para impedir que alguém,
inadvertidamente, altere algum parâmetro da máquina, utiliza-se um ajuste
específico como proteção.
Parâmetro P084: Tensão nominal do motor.
Esse parâmetro existe na maioria dos inversores comerciais, 1embrando que
não necessariamente como P084, e serve para informarmos ao inversor qual é
a tensão nominal em que o motor irá operar. Suponha que o motor tenha
tensão nominal 220VCA.
Parâmetro P083: Corrente nominal do motor.
Esse parâmetro determina o valor de corrente que será utilizado nos cálculos
que serão feitos pelo inversor, como por exemplo para protegê-lo de
sobrecargas.
Parâmetro P003: Frequência mínima de saída.
Esse parâmetro determina a velocidade mínima do motor. Pode variar de 0,0Hz
a 650Hz, porém deve ser sempre menor que a frequência máxima.
Parâmetro P013: Frequência máxima de saída .
Esse parâmetro determina a velocidade máxima do motor. Pode variar de
0,0Hz a 650Hz, porém deve ser sempre maior que a frequência mínima.
Parâmetro P031: Frequência de JOG.
JOG (impulso) é um recurso que faz o motor girar com velocidade bem baixa.
Isso facilita o posicionamento de peças antes da máquina funcionar em seu
regime normal. Por exemplo:
Encaixar o papel em uma bobinadeira, antes do papel ser bobinado
efetivamente.
Parâmetro P002: Tempo de partida (rampa de aceleração).
Esse parâmetro indica em quanto tempo deseja-se que o motor chegue a
velocidade programada, estando ele parado. Pode variar de 0 a 650 segundos.
Você pode pensar: "Quanto mais rápido melhor". Mas, caso o motor esteja
conectado mecanicamente a cargas pesadas ( Ex: placas de tornos com peças
grandes, guindastes, etc...), uma partida muito rápida poderá “desarmar"
disjuntores de proteção do sistema. Isso ocorre, pois o pico de corrente,
necessário para vencer a inércia do motor, será muito alto. Portanto, esse
parâmetro deve respeitar a massa da carga, e o limite de corrente do inversor.

18. Parâmetro P003: Tempo de parada (rampa de desaceleração).
O inversor pode produzir uma parada gradativa do motor. Essa facilidade pode
ser parametrizada variando de 0 a 650 segundos, e, como a anterior, deve
levar em consideração a massa (inércia) da carga acoplada.
Parâmetro P006: Tipo de referência de entrada.
• Ajuste = 0 a entrada significativa é digital.
• Ajuste = 1 a entrada significativa é analógica.
• Ajuste = 2 a velocidade é fixada dependendo da programação das entradas
binárias (P051 a P055).
Esse parâmetro diz ao inversor como vamos controlar a velocidade do motor.
Caso esteja em 1 , a velocidade de será proporcional a tensão analógica de
entrada. A entrada digital será ignorada. Caso o parâmetro esteja em 0, a
velocidade será controlada por um sinal digital (na entrada digital), e o sinal
analógico não mais influenciará.
Parâmetro P076: Frequência de chaveamento PWM.
Esse parâmetro determina a frequência de PWM do inversor. Para este
modelo, a mesma pode ser 2KHz, 4KHz, 8KHz ou 16KHz.
Para evitarmos perdas no motor, e interferências eletromagnéticas (EMI),
quanto menor essa frequência, melhor.
O único inconveniente de parametrizarmos o PWM com frequências baixas (2
ou 4 kHz) é a geração de ruídos sonoros, isto é, a máquina fica mais
“barulhenta”. Portanto, devemos fazer uma "análise crítica" das condições
gerais do ambiente de trabalho, antes de optarmos pelo melhor PWM. Como
dito anteriormente, existe uma infinidade de parâmetros nos inversores.
Para parametrizar um inversor diferente do estudado, basta consultar o manual
do fabricante, e fazer uma analogia com essa apostila.
Na próxima apostila, veremos os demais parâmetros que afetam o
funcionamento de um inversor de frequência.
Como posso saber: qual é o modelo, tipo, e potência do inversor para a minha
aplicação?
Bem, vamos responder a essa pergunta em três etapas:
Capacidade do inversor:
Para definirmos o “tamanho” do inversor temos de saber qual a corrente do
motor (e qual carga) ele acionará. Normalmente se escolhe um inversor com

19. uma capacidade de corrente igual ou um pouco superior à corrente nominal do
motor. A tensão, tanto do inversor quanto do motor deve ser igual a da rede de
alimentação.
Tipo de inversor:
A maioria dos inversores utilizados são do tipo escalar. Só utilizamos o tipo
vetorial em duas ocasiões: extrema precisão de rotação, torque elevado para
rotação baixa ou zero (ex:guindaste, pontes rolantes , elevadores , etc...).
Modelo e fabricante :
Para escolher o modelo, basta consultarmos os catálogos dos fabricantes, e
procurar um que atenda as seguintes características mínimas necessárias:
Quanto ao fabricante, o preço e qualçidade desejada deve determinar a
escolha.
Apenas como referência ao leitor os mais encontrados na indústria são:
Siemens, Weg, Yaskawa, Allen Bradley e ABB.
MÁQUINA DE JATO A GRANALHA – SISTEMA DE JATEAMENTO
O jateamento é uma técnica de tratamento superficial por impacto, o qual se
pode obter um excelente grau de limpeza e simultaneamente um correto
acabamento superficial. Este processo em geral é usado para:
• Limpeza de peças fundidas, ferrosas e não ferrosas, forjadas, etc.;
• Decapagem mecânica de arames, barras, chapas, etc.;
• Shot-Peening (aumenta a resistência à fadiga de molas, elásticos,
engrenagem, etc.);
• Limpeza e preparação de superfície, onde será aplicado revestimento
posterior.
De forma geral, podemos dizer que o jateamento é o bombardeio de partículas
abrasivas a alta velocidade (65 – 110 m/Seg.), que após o impacto com a peça
remove os contaminantes da superfície.
Até a década de 30, o jateamento era realizado somente com bicos de ar
comprimido. Hoje esta técnica é mais utilizada para certos trabalhos como a
manutenção de estruturas armadas.
O jateamento em linha de produção, com alta produção e de forma automática,
foi possível com o desenvolvimento de turbinas centrífugas de jateamento. Este

20. sistema é muito mais produtivo se comparado com bicos de ar comprimido,
além de se obter uma melhor uniformidade na preparação superficial.
O tipo de material, o tamanho, a forma, as condições da superfície a ser limpa
e a especificação do acabamento superficial, tem influência direta quanto a
seleção do sistema de jateamento, do abrasivo e a definição do procedimento.
Existem casos que podem ser necessários outros métodos de limpeza, antes e
depois do jateamento para obter melhores resultados nos revestimentos.
O Sistema de Jateamento Podem ser divididos em seis sistemas básicos:
1-) Sistema de aceleração da granalha
2-) Sistema de circulação e limpeza da granalha fixação da peça
3-) Cabine
4-) Sistema de coletagem de pó
5-) Sistema de movimento e fixação da peça
6-) Controles e Instrumentação
1) Sistema de aceleração do abrasivo
Existem duas forma de acelerar o abrasivo:
a) Por Ar Comprimido
Este sistema é de baixo rendimento e é o mais adequando para trabalhos
pequenos onde não é necessário volumes altos.
É um sistema flexível, pois o transporte da granalha pode ser realizados na
direção horizontal e através de mangueiras de borracha. Estas características
permitem ser utilizados na preparação de superfície de estruturas armadas,
substituindo as ferramentas manuais.
Para o jateamento em linha de produção, o custo é muito alto comparado com
o sistema de jateamento por turbinas. Por exemplo: para arremessar 1100 Kg
por minuto é necessário um compressor de 1650HP e 33 jatistas com bicos de
10 mm de diâmetro a 6,5 Kg/cm2. Para realizar o mesmo trabalho com turbinas
centrífugas é necessário somente de 100 HP, repartidos em 1 (uma) ou em
várias turbinas no mesmo equipamento, sendo controlado por 1 (um) ou 2(dois)
operadores de acordo com o seu desenho.
b) Por Turbinas Centrífugas

21. O jateamento por turbinas centrífugas, é entre as técnicas atuais o sistema
mais econômico e sem a contaminação do meio ambiente.
As turbinas arremessam o abrasivo mediante a força centrífuga na direção,
velocidade e quantidade determinada. O funcionamento das mesmas é similar
à de um ventilador ou uma bomba centrífuga. Os equipamentos podem utilizar
múltiplas turbinas posicionadas de modo que o abrasivo chegue em toda a
superfície das peças a serem jateadas. O número de turbinas montadas em um
equipamento, é determinado pela forma e tamanhos das peças à serem limpas.
Usualmente a potência do jateamento instalada é necessária para se obter o
acabamento superficial desejado, em uma só passada e com velocidade
adequada.
2) Sistema de Circulação e Limpeza da Granalha
Esta é a parte do equipamento que é encarregada de recuperar e limpar a
granalha, para um funcionamento completamente contínuo.
Nos equipamentos de jateamento convencionais, após a granalha ter sido
empactada com a superfície da peça, cai por gravidade em uma tolva de
recolhimento na parte inferior do equipamento e é transportada através de uma
rosca sem fim até o elevador de canecas. O elevador de canecas elevajunto a
granalha, carépas, oxidações, pó e outros contaminantes até o separador
(purificador) de abrasivos, que fica posicionado na parte superior do
equipamento.
Um combinação de peneiras e chapas defletoras formão a cortina de granalha.
Através desta cortina atravessa um fluxo de ar que separa os contaminantes e
a granalha que se encontra com seu grão deteriorado e que deixam de ser
efetiva no jateamento. A granalha limpa fica armazenada no silo e alimenta por
gravidade as turbinas.
Os sistema de jateamento modelo ECO, por ter suas turbinas posicionadas na
parte inferior do equipamento, não necessita de elevador de canecas e
purificador de abrasivos. Após a granalha ter sido empactada com a superfície
da peça, cai por gravidade no silo de armazenagem atravessando antes um
fluxo de ar que extrai o pó e a granalha que se encontra com seu grão
deteriorado.
A capacidade de recuperação e limpeza do abrasivo, é determinado de acordo
com a projeção de ar comprimido ou a potência de jateamento instaladas nas
turbinas. O incorreto funcionamento deste sistema afeta seriamente o desgaste
de peças de reposição do equipamento, a efetividade do jateamento e o
consumo de granalha.
3) Cabine

22. A cabine da máquina durante o jateamento contem pó e abrasivo em
suspensão. A ventilação que gera o coletor de pó dentro da cabine, garante
que a pressão de ar dentro seja menor que a pressão ambiental (externa),
fazendo que que o pó não escape para as áreas de trabalho adjacentes. As
aberturas para entrada e saída das peças, estão equipadas com cortinas de
borracha para evitar a fuga da granalha.
A cabine é construída em aço de baixo carbono e revestida interiormente com
materiais resistentes a abrasão, que podem ser: borracha, componentes
sintéticos, chapas especiais ou placas fundidas. Para os locais que recebe
abrasão direta, recomendamos o uso de chapas fundidas, que tem um
rendimento muito superior comparado aos demais materiais.
4) Sistema de Coletagem de Pó
O pó gerado durante a operação de jateameto é removido do abrasivo
circulante e da cabine, por um coletor de pó. O coletor de pó mais usado é o de
cartucho de papel, que além de remover o pó do equipamento, matem as áreas
adjacentes limpas e livre de pó.
O coletor de pó produz um fluxo de ar através da cabine e do separador.
Variações neste fluxo podem causar perda de eficiência na limpeza, presença
de pó nos locais próximo a máquina e a presença de contaminantes finos
misturado a granalha.
5) Sistema de Movimento e Fixação das Peças
A necessidade de jatear desde parafusos, bloco de motores, tubos, chapas,
bielas, pisos e até vagões ferroviários, nos da uma idéia da grande variedade
de sistemas de movimentação e fixação das peças. Para materiais a granel
(parafusos, tambor de freio, polias, etc.) é utilizado os equipamentos com
esteira rotativa (Tumblast). Para peças de maior peso e volume é utilizado as
cabines de jato. Para Shot-Peening de engrenagens e para trabalhos especias
é utilizado máquinascom disco giratório.
6-) Controle e Instrumentação
É o sistema que fornece os comandos e indicações para ligar e desligar os
mecânismos, elevadores, coletores de pó, turbinas e sistema de movimentação
das peças; alem de possuir amperímetro e conta horas para os motores das
turbinas. Tudo isso posicionado numa caixa central.

23. Os painéis elétricos são intertravados para dar segurança ao sistema,
permitindo que só ligue os motores na seqüência correta.
Quase todos os equipamentos podem ser automatizados, obtendo processos
contínuos que aumentam a produção, podendo ser operados por pessoas não
especializadas.
LIXADEIRA
Lixadeira (ou politriz) é uma ferramenta elétrica utilizada em oficinas mecânicas
e na construção civil, entre outros, para fazer desbaste em superfícies. Seu uso
requer cuidados especiais como a utilização de óculos de proteção. Lixadeiras
de cinta larga podem ser usadas para remoção de rebarba e escórias.
Potência Ø do Disco Rotação Peso Consumo Ø do Eixo
Modelos Ø Mang. Aplicação
(W) (mm) (rpm) (kg) (ℓ/s) (mm)
LEN42 375 180 4.200 2,1 10 5/8” ou M14 8 abras/polim.
LEN22 375 180 2.200 2,1 10 5/8” ou M14 8 abras/polim.