Desenvolvimento de bancada automatizada para ensaios térmicos em conversores de frequência aplicados em sistemas de refrigeração

Abstract

Um aspecto imprescindível na construção da confiabilidade de um produto é a caracterização de seu comportamento em diferentes condições operacionais para que, através disso, sejam estabelecidas as margens de segurança e os limites de operação recomendados. Nesse sentido, o ensaio ambiental é uma das ferramentas utilizadas pela indústria para avaliar se o produto, sob um determinado nível de estresse, executa suas funções adequadamente e também para medir sua confiabilidade. No contexto dos conversores de frequência, o aumento da densidade e complexidade das placas eletrônicas em conjunto com a operação em altas frequências, exige um aperfeiçoamento do projeto térmico destes produtos para atenuar os malefícios causados pelo estresse térmico, o qual é apontado como principal causador de falhas e diminuição da eficiência dos componentes eletrônicos. Atualmente, a Nidec realiza ensaios para avaliar o comportamento térmico dos componentes eletrônicos da placa de conversores de frequência, aplicados em refrigeração, em diferentes cenários operacionais para, com isso, estabelecer os níveis máximos de potência entregues pelo conversor dentro dos limites de temperatura dos componentes. Entretanto, pelo fato de ser realizado em malha aberta e por cada componente possuir uma dinâmica térmica própria, o ensaio leva muito tempo para ser realizado, pois não se consegue atingir os limites de temperatura dos componentes com tempos de acomodação similares. Portanto, o objetivo deste trabalho é, utilizando as ferramentas adequadas de instrumentação e controle, desenvolver uma bancada automatizada que diminua o tempo despendido nestes ensaios através do aquecimento mais rápido dos componentes, tornando-os mais eficientes e independentes da intervenção humana.