Prevenção de Falhas em VFD: 4 Causas Comuns e Soluções Comprovadas

Está recebendo falhas de sobretensão do seu VFD? Operação errática? Ouvindo ruídos estranhos? Falha no VFD? Provavelmente você precisa mudar suas rotinas de uso e manutenção do VFD e provavelmente de outros equipamentos também. Como regra, VFDs são extremamente confiáveis. Mas, como a maioria das coisas, eles têm suas necessidades críticas e, infelizmente, seus pontos de ruptura.

Um drive de frequência variável (VFD) controla a velocidade, torque e direção de um motor CA. Parece básico, mas a eletrônica interna é complexa e precisa de manutenção consistente por operadores qualificados.

Produzimos uma lista útil com causas comuns de falhas em VFD, junto com dicas de manutenção e reparo. Se houver UMA lição, é esta: evite o que chamamos de Eixo do Mal Eletrônico: Sujeira, Calor e Umidade como se fossem a peste. Uma peste potencialmente cara.

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Principais Motivos de Falha em VFD e Dicas para Identificar e Prevenir Problemas Caros:

1) Acúmulo

Principalmente significa "sujeira" composta de poeira combinada com ar típico de fábrica que geralmente contém óleo, umidade e partículas metálicas. Este acúmulo é provavelmente a causa número um de falha em VFD! E não é a sujeira em si. É que o acúmulo de poeira/sujeira atrai umidade e impede boa circulação de ar. Isso resulta em calor excessivo, e partículas metálicas podem criar caminhos de corrente parasitas nas placas de circuito. Uma jogada tripla dos vilões! O resultado? No mínimo, desempenho diminuído do drive e, no pior caso, falha catastrófica – bang! Dicas de prevenção:

• Limpe regularmente – tudo. E tenha um cronograma de manutenção sólido para que a limpeza não seja negligenciada. Você pode borrifar ar regularmente pelo dissipador de calor e ventoinha, e ar comprimido no VFD. Evite borrifar ar contaminado da fábrica usando uma fonte de ar dedicada que não gere estática (você não quer adicionar problemas de descarga eletrostática).
• Use o VFD correto para seu ambiente. Alguns têm ventilação lateral para fluxo de ar de refrigeração, mas podem ser mais propensos à contaminação por poeira. Outros drives ficam em gabinete vedado, livre de poeira.

2) Calor Excessivo

Geralmente causado por acúmulo, como discutido acima. Mas calor excessivo também pode ser causado quando a corrente excede o nível nominal do drive e/ou por conexões frouxas. Você pode verificar conexões visualmente, mas pode requerer sonda de temperatura ou piranômetro digital portátil. As conexões nunca devem estar mais quentes que os fios de conexão. Verifique também as temperaturas do drive e do motor. Superaquecimento pode resultar em capacitores estourados e outros componentes. Também pode causar curtos que podem não ser suficientes para queimar um fusível ou disparar uma sobrecarga, mas suficientes para desligar o controlador e fazer você se perguntar por que a produção parou. Como prevenir:

• Use sonda de temperatura para verificar conexões, o drive e o motor para garantir que atendam aos requisitos do OEM.
• Mantenha ambiente limpo e bem ventilado.
• Verifique regularmente ventoinhas por sinais de falha de rolamento ou objetos estranhos. Geralmente é um problema ruidoso e fácil de rastrear.
• Procure capacitores inchados ou vazando. Se tiver qualquer um destes, desligue o drive imediatamente e faça o reparo! O risco é uma cascata cara de danos a componentes.

3) Umidade/Condensação

Problema comum em muitas fábricas. Umidade excessiva pode causar corrosão danificando placas de circuito em seus eletrônicos. Um VFD que opera 24/7 geralmente cria calor suficiente do dissipador para evitar condensação interna. Se você opera o seu com menos frequência, precisará tomar medidas para prevenir condensação. O que fazer?

• Desumidificadores podem ajudar, mas certifique-se que não gotejam perto de equipamentos eletrônicos. Existem muitas opções; busque ajuda para a melhor escolha para seu ambiente.
• Se opera uma instalação de processamento de alimentos, chame especialistas no assunto.
• Escolha um VFD com gabinete vedado se possível.
• Ligue regularmente VFDs de backup armazenados para garantir que operam em desempenho máximo e armazene-os em área limpa, seca e protegida. Ter um VFD parado sem backup decente custará de várias formas.

4) Conexões Frouxas/Dano a Componentes

Se você tem desempenho errático do VFD, conexões frouxas e componentes ruins/envelhecidos são causas prováveis. Vibração e ciclos de calor são causas típicas de conexões frouxas, que podem levar a arcos perigosos. Arco na saída pode danificar outros componentes e causar falhas de sobrecorrente. O que fazer?

• Como parte do seu ciclo de PM, inspecione regularmente os componentes procurando capacitores inchados ou vazando, códigos de data nos capacitores (precisam ser substituídos após cerca de 5-10 anos), ventoinhas danificadas, dissipadores problemáticos, corrosão e/ou trilhas danificadas em placas de circuito.
• Faça medições de tensão preferencialmente com o VFD em operação. O OEM terá diretrizes para isso. Problemas de tensão podem indicar capacitores ruins, ponte de diodos ruim e/ou vazamento de transistores. Você pode verificar queda de tensão na conexão se energizado ou resistência através da conexão se desenergizado. Isole a conexão para leitura confiável.
• Não apenas "reaperte" parafusos como forma de verificar aperto, o que pode causar mais mal que bem. Consulte o manual, pois isso frequentemente requer verificação infravermelha com piranômetro digital.
• Não exceda o limite operacional. Isso significa obter treinamento adequado e/ou familiarizar-se com recomendações do OEM.
• Não conecte a alimentação de entrada aos terminais de saída do motor. Isso acontece e pode destruir o módulo de potência e possivelmente causar dano catastrófico. Nem todos VFDs são configurados da mesma forma, verifique cuidadosamente.
• Reeduque-se se comprar VFD de fabricante diferente do que está acostumado. Não assuma que operação ou manutenção são iguais. Diretrizes de manutenção do OEM variam.

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Sobre o Autor: ACS Industrial Services é um centro independente de reparo eletrônico industrial fornecendo serviços de reparo para drives de todos os tipos e a maioria dos fabricantes, incluindo reparos de drives VF, servomotores, encoders, placas de circuito impresso, monitores e touchscreens, CLPs, equipamentos de teste, cortinas de luz e muito mais. Nossa equipe de atendimento está disponível para responder suas perguntas e ajudar a resolver suas preocupações com reparos eletrônicos industriais. Serviço Rush disponível. Contate-nos pelo 800-605-6419.