Dimensionamento de Inversor de Frequência — corrente mínima com derating em cascata

Como calcular na mão

A lógica do dimensionamento de inversor tem três etapas em cascata. Cada fator reduz a capacidade efetiva do inversor — e eles se multiplicam, não se somam. Um inversor que aguenta 30 A no catálogo pode precisar fornecer apenas 25 A ou menos numa planta de altitude e painel quente.

1. Corrente de projeto com fator de serviço

O ponto de partida é sempre a corrente nominal da placa do motor — o campo-rei. A conversão kW/cv em corrente é apenas fallback quando a placa não está disponível (fórmula: In ≈ P(W) ÷ (√3 × V × η × cos φ); defaults estimados 4 polos: η 0,82–0,93, cos φ 0,80–0,86). Se o motor tem fator de serviço maior que 1,0, multiplique:

I_proj = In × FS

2. Derating de altitude

O ar menos denso em altitude reduz a capacidade de resfriamento do dissipador do inversor. Até 1.000 m não há derating. Acima disso, como referência de ordem de grandeza típica de mercado:

k_alt = 1 − 0,01 × ((altitude − 1.000) ÷ 100)

Exemplo com essa referência: instalação a 1.500 m → k_alt = 1 − 0,01 × (500 ÷ 100) = 1 − 0,05 = 0,95 (−5%). O valor exato varia por modelo — confirme no datasheet do seu inversor. Acima de 2.000 m aplica-se também derating de isolação/tensão que varia por modelo — verificar no datasheet específico.

3. Derating de temperatura

A temperatura usada aqui é a do ar dentro do painel, ao redor do inversor — não a temperatura do galpão. Painel fechado no Nordeste ou Centro-Oeste pode operar a 50 °C internamente mesmo com 35 °C no galpão. Até 40 °C não há derating. Como referência de ordem de grandeza típica:

k_temp = 1 − 0,02 × (T − 40)

Exemplo com essa referência: painel a 45 °C → k_temp = 1 − 0,02 × 5 = 0,90 (−10%). O valor exato varia por modelo — confirme no datasheet do seu inversor. Erro nº1 de campo: usar os 40 °C nominais quando o painel opera a 50 °C, eliminando toda a margem de segurança.

4. Derating combinado e corrente mínima

Os dois fatores se multiplicam em cascata:

k_total = k_alt × k_temp

I_min_inversor = I_proj ÷ k_total

Esse é o número de compra: a corrente mínima que o inversor precisa ter em seu catálogo (coluna ND ou HD, conforme a carga). Com os valores do caso-ouro — In = 20 A, altitude = 1.500 m, T = 45 °C, FS = 1,0 — o resultado é:

• k_alt = 0,95 · k_temp = 0,90 → k_total = 0,855
• I_min = 20 ÷ 0,855 ≈ 23,4 A
• Procure a frame com corrente de saída ≥ 23,4 A (ND) no catálogo WEG

ND × HD — qual duty escolher?

O mesmo modelo de inversor aparece no catálogo com duas correntes nominais diferentes, identificadas como ND (Normal Duty) e HD (Heavy Duty). Escolher o duty errado é uma das causas mais comuns de trip na partida em aplicações de torque constante.

Para torque constante ou alto torque de partida, use sempre HD. O padrão ND 110%/60 s e HD 150%/60 s é amplamente adotado pelo mercado (confirmado também no manual Danfoss FC300 MG33BE02, onde HO = 150%/60 s e NO = 110%/60 s); confirme na documentação da linha escolhida.

Altitudes e o território brasileiro

O derating de altitude não é irrelevante no Brasil. Brasília fica a 1.172 m, Belo Horizonte a 858 m, Curitiba a 934 m, Goiânia a 749 m e cidades da Serra Gaúcha e do interior de Minas Gerais frequentemente ultrapassam 1.000 m. Plantas de mineração no Sul e Sudoeste de Minas — um dos principais mercados de equipamentos de grande porte — operam entre 800 e 1.400 m. Ignorar o derating nessas localidades significa que o inversor opera numa faixa que o fabricante não garante.

Por que a temperatura do painel importa mais que a do galpão

A maioria dos montadores usa os 40 °C do catálogo como referência sem medir a temperatura real do painel. Um painel de chapa fechado, sem climatização, instalado na parede de um galpão no Nordeste pode atingir 50 °C internamente mesmo com 35 °C do lado de fora. Essa diferença de 10 °C elimina 20% da capacidade de corrente do inversor — e é exatamente a margem que separaria um trip de sobretemperatura de uma operação estável.

O campo de temperatura desta calculadora pede a temperatura ao redor do inversor, dentro do painel. Se não houver medição, use um termômetro de contato ou IR na parede interna do painel em operação plena — o resultado costuma surpreender.

Modo verificação: o inversor que você já tem passa?

A dor nº1 do integrador e do eletricista de parada é essa: "tenho esse CFW na prateleira — ele aguenta esse motor nessa planta?" O modo verificação responde em dois cliques. Informe a corrente nominal de saída do inversor disponível (da plaqueta ou do catálogo) e os dados do motor. A calculadora aplica os deratings, calcula a corrente mínima exigida e devolve:

• PASSA (verde): folga de ≥ 10% — operação confortável.
• NO LIMITE (amarelo): folga menor que 10% — cuidado com ciclos de sobrecarga e variações de temperatura.
• NÃO PASSA (vermelho): corrente insuficiente — o inversor vai entrar em sobretemperatura ou proteção de sobrecarga.

Erros comuns que a calculadora ajuda a evitar

• Dimensionar por kW e não por corrente. O kW é o ponto de partida do motor, mas o que limita o inversor é a corrente. Dois motores com a mesma potência em tensões diferentes têm correntes completamente diferentes.
• Usar corrente ND para carga de torque constante. Se a carga é uma esteira, um britador ou um misturador, o duty é HD. A corrente ND da mesma frame é maior — usar ela para calcular a sobrecarga de uma carga constante é erro.
• Ignorar o fator de serviço (FS) do motor. Motor com FS = 1,15 opera continuamente 15% acima da corrente nominal. Se o processo usar esse overload, a corrente de projeto sobe.
• Confundir tensão da rede com tensão do motor. Motor de 220 V ligado em rede de 380 V é erro de instalação, não de dimensionamento — mas a tensão do motor define qual coluna do catálogo de corrente usar nos presets.
• Subir a frequência de chaveamento sem considerar o derating. Frequência de chaveamento mais alta reduz ruído do motor mas aumenta a perda no IGBT e exige derating adicional — que depende do modelo e não tem fórmula universal. Verificar no datasheet.

A calculadora e o projeto elétrico

Esta ferramenta entrega a corrente-alvo — o número que guia a escolha do frame no catálogo. O projeto elétrico completo envolve a definição da bitola do cabo de motor, o dimensionamento do disjuntor e do contator, a decisão de usar reator de saída (para cabos longos acima de determinado comprimento — verificar no manual do inversor), a parametrização da curva V/Hz ou vetorial, e o comissionamento com verificação das proteções. Tudo isso exige responsável técnico habilitado e ART. A Token Engenharia executa comissionamento e projeto elétrico industrial em todo o Brasil.

Inversor dimensionado é o começo do retrofit

Trocar partida direta por acionamento eletrônico é o clássico da retrofit e modernização elétrica — projeto, instalação e parametrização — com a conta de energia validada pela eficiência energética.

Perguntas frequentes

Como dimensionar um inversor de frequência pelo método correto?

Dimensiona-se pela CORRENTE do motor (da placa), nunca pela potência. Calcule I_proj = In × FS, aplique o derating de altitude (k_alt = 1 − 0,01 × (alt − 1.000)/100 se alt > 1.000 m) e o derating de temperatura (k_temp = 1 − 0,02 × (T − 40) se T > 40 °C), multiplique os fatores e divida: I_min = I_proj ÷ (k_alt × k_temp). O resultado é a corrente mínima do inversor (número de compra).

O que é ND e HD em inversores de frequência?

ND (Normal Duty) é para torque variável — bomba, ventilador — e tem corrente contínua maior com sobrecarga de 110% por 60 s. HD (Heavy Duty) é para torque constante e partida pesada — esteira, extrusora, britador — com corrente nominal menor mas sobrecarga de 150% por 60 s. O mesmo modelo de inversor tem duas correntes diferentes dependendo do duty.

Por que o derating de altitude importa na instalação de inversores?

O ar menos denso em altitude reduz a refrigeração do dissipador. Acima de 1.000 m fabricantes tipicamente aplicam redução de corrente — como referência de ordem de grandeza, da ordem de 1% a cada 100 m, mas o valor exato varia por modelo; confirme no datasheet do seu inversor. Cidades do planalto central, Serra Gaúcha e interior de Minas frequentemente ultrapassam esse limiar.

O que acontece se a temperatura do painel ultrapassar 40 °C?

A maioria dos inversores industriais aplica derating de corrente acima de 40 °C — tipicamente da ordem de 2%/°C, com limite operacional geralmente em torno de 50 °C; o valor exato varia por modelo, verifique no datasheet. Com essa referência a 45 °C o fator k_temp é ≈ 0,90; a 50 °C ≈ 0,80. O campo de temperatura desta calculadora pede a temperatura dentro do painel ao redor do inversor, não a temperatura do galpão.

Como verificar se um inversor que já tenho atende o motor?

Use o modo verificação: informe a corrente nominal de saída do inversor (ND ou HD) e os dados do motor. A ferramenta calcula a corrente mínima exigida após os deratings e compara. Folga ≥ 10%: PASSA. Folga < 10%: NO LIMITE. Corrente insuficiente: NÃO PASSA.

Quando preciso de projeto elétrico com ART para instalar um inversor?

Sempre que o inversor integra uma instalação elétrica industrial — seja numa parada de manutenção, num painel novo ou numa substituição. O projeto define bitola de cabo, proteções, reator de saída e parametrização, e exige responsável técnico com ART. A Token Engenharia executa comissionamento e projeto elétrico industrial em todo o Brasil.