ARTIGO TÉCNICO
revista técnico-profissional
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o electricista Juan Sagarduy, Jesper Kristensson, Sören Kling, Johan Rees
deixar o melhor para o fim Arrancadores suaves, acionamentos de velocidade variável ou ambos? Nas aplicações hidráulicas, as bombas centrífugas são acionadas por um motor de indução alimentado diretamente da rede. A regulação do caudal é efetuada por diversos meios diferentes, principalmente através da utilização de dispositivos de redução de passagem, um método de muito pouco rendimento, já que as perdas hidráulicas aumentam consideravelmente quando se estrangula a passagem do líquido através de uma válvula; os acionamentos de frequência variável (VFD), recomendados como um meio eficaz para a poupança de energia, garantem a regulação do caudal através do controlo da velocidade de rotação do eixo do motor; e como alternativa, a ativação e desativação do funcionamento da bomba seguindo um ciclo de trabalho preciso (a bomba não funciona continuamente, mas apenas se coneta durante o tempo necessário para bombear o volume de água pretendido e desliga-se o resto do tempo). Uma vez que muitos sistemas hidráulicos diferentes recomendam a utilização de conversores de frequência ou controlo cíclico (ou seja, tecnologias de arranque suave), qual destas duas soluções é a mais rentável para reduzir o consumo de energia e proporcionar o prazo de amortização mais satisfatório? A eficiência energética é um aspeto muito importante que os clientes procuram em produtos e sistemas, e algo que os fornecedores se
H bep [m]: Q bep [m 3/s]: H st [m]:
Q op [m 3/s]: H op [m]: H op,id [m]: H t [m]: H d [m]: H max [m]: Q max [m 3/s]:
Hydraulic head at the best efficiency point of the centrifugal pump Capacity at the best efficieny point of the pump Total static head. This is defined as the vertical distance the pump must lift the water. When pumping from a well, it would be the distance from the pumping water level in the well to the ground surface plus the vertical distance the water is lifted from the ground surface to the discharge point. When pumping from an open water surface it would be the total vertical distance from the water surface to the discharge point. Capacity at the system design point. In practice, this is determined for peak flows arising occasionally (ie, around 5 percent of the time in water treatment plants). Hydraulic head at system design point. Hydraulic head at the design point in an ideal system. Hydraulic head associated with a generic capacity Q [m 3/s] in fixed speed and throttled flow regulation Hydraulic head associated with a generic capacity Q [m 3/s] in variable frequency flow regulation Maximum height at which liquid can be lifted by a given pump Maximum capacity for a given pump
Nomenclatura.
esforçam por melhorar na sua oferta de produtos. De facto, a opinião geral é que o investimento dedicado à aquisição de equipamento, assim como o custo do tempo de paragem correspondente à instalação e colocação em funcionamento, é compensado por uma diminuição do consumo elétrico graças a um funcionamento com uma maior eficiência energética. O compromisso de empresas, como por exemplo a ABB, com a eficiência energética é inquestionável e por isso dedicam tempo, conhecimentos e recursos para poder oferecer as melhores soluções de Baixa Tensão do mercado (em forma de conversores de frequência e arrancadores suaves), especialmente adequadas para maximizar a poupança de energia nas bombas hidráulicas e nas aplicações de tratamento de águas residuais.
Figura 1 . Ilustração de sistema para os métodos de controlo de caudal com válvula, cíclico e de VFD.
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o electricista
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para o código de programação como os dados. Os designers podem realizar uma divisão da memória de forma dinâmica, dependendo do estado atual do ciclo de desenvolvimento do utilizador. Esta caraterística permite uma saída para o mercado muito mais rápida e controlo de inventário muito mais simples – apenas um dispositivo pode ser configurado dinamicamente com várias configurações. Esta tecnologia também oferece uma robustez e segurança adicionais quando comparado com as memórias Flash e EEPROM. Como a FRAM está baseada em cristal ao invés de carregamento, o seu terrestre SER (Soft Error Rate) está abaixo dos limites de deteção e não é suscetível à radiação. Além disso, os requisitos muito baixos de energia e a sua elevada velocidade fazem com que as leituras/ escritas de dados em FRAM sejam praticamente indetetáveis para os processos não autorizados de “sniffing” ou “alinhamento de dados”.
NOVOS MICROCONTROLADORES COM FRAM INTEGRADA Um determinado fabricante de semicondutores, Texas Instruments, está a desenvolver esta tecnologia em aplicações integradas ao integrar a memória FRAM na sua família de microcontroladores de 16 bit MSP430 de consumo muito baixo. Os novos dispositivos MSP430 com memória FRAM integrada estão a reduzir para metade o consumo dos melhores dispositivos ativos da indústria, conseguindo consumos abaixo dos 100 μA/MHz. O processo de leitura e escrita requerem apenas 1,8 V, de modo que ao contrário da memória Flash e EEPROM, pode operar sem bomba de carga. Isto reduz e minimiza o tamanho físico. Em caso de teste de uma aplicação típica (CPU com uma velocidade de 8 MHz com ambas as opções de memória limitadas a 12 kB/s), a memória FRAM consome 9 μA, enquanto a memória Flash consome 2200 μA, 250 vezes menos energia. Além de reduzir o consumo, o FRAM também pode manter um volume de dados sem precedentes. O MSP430 é capaz de atingir tempos de acesso de 50 ns, o que permite velocidades até 1.400 kB/s. A memória integrada deixou de ser o que desacelera o sistema, visto que na memória FRAM pode escrever mais de cem vezes mais rápido do que a memória Flash, e consumindo menos energia. No caso de teste de uma aplicação típica (CPU com uma velocidade de 8 MHz com ambas as memórias, escrevendo blocos de memória de 512 B), o volume FRAM máximo é de 1.400 kB/s a 730 μA, ao passo que o Flash é de 12 kB/s a 2.200 μA. A sua resistência praticamente ilimitada para a escrita da memória FRAM, de 1014 ciclos, oferece uma duração e prestações que as tecnologias de memória atuais não podem igualar. Uma vez mais, em caso de teste de uma aplicação típica (CPU com uma velocidade de 8 MHz com opção de ambas as memórias limitadas a 12 kB/s), a memória FRAM dura 6,6 x 1.010 segundos, ao passo que a memória Flash dura 6,6 minutos, ou seja, mil milhões de vezes mais do que com Flash. Esta maior resistência à escrita é adequada sobretudo para o registo de dados, a gestão de direitos digitais (DRM), a SRAM com bateria e muitas outras aplicações.