Principais conclusões
- Um conversor IGBT de média frequência moderno entrega mais eficiência global do que o acionamento SCR que substitui, e a mantém em toda a faixa de potência.
- Ele mantém um fator de potência acima de 0,95 o tempo todo, de modo que os bancos de capacitores que uma linha SCR precisa para correção deixam de ser necessários.
- A retificação trifásica de onda completa significa que nenhuma harmônica superior é devolvida à rede, protegendo os equipamentos vizinhos.
- A potência IGBT permanece constante independentemente do volume da carga ou do desgaste do revestimento, com uma partida a frio confiável de 100% mesmo em plena carga.
- Um retrofit mantém o corpo do forno, a bobina e a infraestrutura da fábrica e substitui apenas o conversor, um caminho de menor capex para o desempenho moderno em equipamentos instalados.
O conversor é o cérebro
Um forno SCR ainda funciona. Um conversor IGBT moderno o faz funcionar muito melhor. O conversor recebe a energia da rede e a molda na corrente de média frequência que a bobina precisa. Em fornos mais antigos essa tarefa é feita por uma unidade SCR, que controla a potência parcializando a forma de onda. Essa abordagem gera um fator de potência ruim, injeta harmônicas superiores de volta na rede e entrega um nível de potência que varia com a carga no cadinho e com o desgaste do revestimento.
Um conversor IGBT de média frequência moderno retifica a onda trifásica completa e então a comuta de forma limpa. O resultado é mais potência útil no metal, uma alimentação mais limpa e uma saída que permanece constante desde uma carga fria e cheia até o último vazamento. O conversor é, na prática, o cérebro do forno, e substituí-lo muda como toda a linha se comporta.
Nota
Um retrofit mantém o corpo do forno, a bobina e a infraestrutura da fábrica e substitui apenas o conversor. A CIME faz isso em equipamentos instalados, recuperando fator de potência, eficiência e capacidade por uma fração do custo de uma linha nova. Muitos fornos SCR ainda estão em operação; hoje todos os novos conversores CIME são IGBT.
SCR vs IGBT, lado a lado
Mesmo corpo de forno, dois modos de acioná-lo. O SCR controla a potência parcializando a forma de onda; um conversor IGBT de média frequência retifica a onda trifásica completa e a comuta de forma limpa. As diferenças práticas aparecem na regulação de potência, no fator de potência, na limpeza da rede e no comportamento de partida a frio. A potência dos conversores CIME varia de 1 a 8,5 MW.
Para o lado da bobina na mesma questão de eficiência, veja Projeto de bobina UHE vs UHP. Para a própria fonte de potência IGBT, incluindo o serviço de retrofit de SCR, veja a fonte de potência IGBT.
Retifique a onda trifásica completa em vez de parcializá-la, e um forno que já está em operação passa a operar muito melhor.
O que um retrofit recupera
A potência constante é a vantagem silenciosa. Um conversor IGBT mantém sua saída independentemente de quanto metal há no cadinho e de quão desgastado está o revestimento, de modo que os tempos de fusão permanecem previsíveis ao longo de toda a campanha em vez de diminuírem à medida que o banho se esvazia ou o refratário afina. Essa estabilidade também compensa em metais de baixa permeabilidade magnética: aço inoxidável, cobre e alumínio fundem mais rápido com menos elementos queimados, porque a potência se acopla de forma confiável em vez de enfraquecer conforme a carga muda de estado.
Como o fator de potência permanece acima de 0,95, os bancos de capacitores que uma linha SCR precisa para correção simplesmente desaparecem, e a retificação trifásica de onda completa significa que nenhuma harmônica superior é devolvida à rede para perturbar os equipamentos vizinhos. A CIME substitui a unidade SCR existente por um conversor IGBT moderno no forno instalado, recuperando fator de potência, eficiência e capacidade sem reconstruir a linha: um caminho de menor capex para uma operação de alta eficiência e à prova de futuro.
Ponto-chave
Um retrofit não é uma reconstrução. Mantenha o corpo, a bobina e o layout da fábrica, mude apenas o cérebro, e você recupera fator de potência, eficiência e capacidade em equipamentos que você já possui.
Perguntas frequentes
Posso manter o corpo e a bobina do meu forno atual em um retrofit?
Sim. Um retrofit mantém o corpo do forno, a bobina e a infraestrutura da fábrica e substitui apenas o conversor. A CIME troca a unidade SCR existente por um conversor IGBT moderno no forno instalado, recuperando fator de potência, eficiência e capacidade por uma fração do custo de uma linha nova.
O que um conversor IGBT recupera em relação ao SCR?
Um conversor IGBT de média frequência opera de forma mais eficiente no total do que o acionamento SCR que substitui e mantém essa eficiência em toda a faixa de potência, ao mesmo tempo que mantém um fator de potência acima de 0,95, de modo que os bancos de capacitores para correção deixam de ser necessários.
Por que a potência IGBT permanece constante quando a carga ou o revestimento mudam?
Um conversor IGBT mantém sua saída independentemente de quanto metal há no cadinho e de quão desgastado está o revestimento. Os tempos de fusão permanecem previsíveis ao longo de toda a campanha em vez de diminuírem à medida que o banho se esvazia ou o refratário afina, e a partida a frio atinge 100% mesmo em plena carga.
Referências e fontes
- Foundry Trade Journal, artigo técnico sobre fontes de potência para fornos de indução, 2006.
- Cast Metal Times, conversores IGBT de média frequência na prática coreless, 2004.
- CIME S.r.l., documentação interna de retrofit de conversores, Torino.