Está cansado das falhas do inversor que perturbam as suas operações? Nesta publicação do blogue, vamos mergulhar no mundo da resolução de problemas dos inversores, guiados pelos conhecimentos de um especialista experiente em engenharia mecânica. Descubra os segredos para identificar e resolver as falhas mais comuns dos inversores, desde pequenas falhas a grandes avarias. Arme-se com os conhecimentos necessários para manter os seus inversores a funcionar sem problemas e de forma eficiente. Prepare-se para dominar a arte da resolução de problemas dos inversores e assuma o controlo do desempenho das suas máquinas!
GUIA
Os inversores, que convertem corrente contínua (CC) em corrente alternada (CA), são componentes críticos em várias aplicações, incluindo sistemas de energia renovável, fontes de alimentação ininterrupta (UPS) e accionamentos de motores industriais. No entanto, como qualquer dispositivo eletrónico, os inversores podem apresentar falhas.
Quais são as falhas mais comuns nos inversores? Como se pode distinguir entre avarias maiores e menores?
Vamos examinar as causas das falhas dos inversores e 32 métodos de correção.
No caso de uma avaria menor, o sistema emite um sinal de alarme e o indicador de avaria pisca.
No caso de uma falha significativa, o sistema emite uma indicação de falha e o indicador de falha permanece aceso.
Simultaneamente, será emitido um comando para desligar a alta tensão e impedir que esta seja novamente ligada. As informações sobre o defeito e o comando de desligamento da alta tensão serão registados para referência futura.
A condição de falha grave não será eliminada, e a indicação de falha e o comando de desconexão de alta tensão permanecerão em vigor.
As falhas menores incluem: alarme de sobreaquecimento do transformador, alarme de sobreaquecimento do armário, abertura da porta do armário, desvio da unidade. O sistema não armazena registos de falhas menores, apenas apresenta a indicação da falha. O alarme será automaticamente eliminado quando a falha for resolvida.
Se ocorrer um alarme de falha menor durante o funcionamento do inversor, o sistema não será desligado.
Se ocorrer um alarme de falha menor durante a desativação, o inversor ainda pode arrancar normalmente.
Quando as falhas seguintes ocorrem no sistema, são tratadas como falhas graves e o tipo de falha grave é apresentado no canto superior esquerdo do monitor.
Estas falhas incluem falhas externas, sobreaquecimento do transformador, sobreaquecimento da temperatura do armário, falhas da unidade, sobrecorrente do inversor, perda de potência de alta tensão, falha da placa de interface, falha de comunicação do controlador, falha de comunicação da placa de interface, sobrecarga do motor, erro de parâmetro e falha da placa de controlo principal.
As falhas da unidade incluem falha do fusível, sobreaquecimento da unidade, falha da unidade, falha da fibra e sobretensão da unidade.
No caso de falhas externas, o estado de interrupção de alta tensão (botão da porta do armário ou contacto externo) tem de ser eliminado antes de o sistema poder ser reposto e voltar ao funcionamento normal.
No caso de avarias graves que não sejam externas, uma reposição direta do sistema pode restabelecer o funcionamento normal, mas a causa principal da avaria deve ser identificada antes de voltar a ligar.
As falhas da unidade só podem ser detectadas quando a energia de alta tensão é restabelecida.
Se a avaria for difícil de diagnosticar e não for certo que possa ser aplicada uma alta tensão secundária, consultar o fabricante.
Nota: Não ligue o inversor duas vezes sem identificar a causa da avaria, uma vez que tal pode resultar em danos graves no inversor.
Verificar se a temperatura indicada pelo termóstato é superior a 130 graus. Caso contrário, verifique se o valor do alarme de temperatura excessiva para o termóstato foi definido para 130 graus. Para mais verificações, consulte a secção sobre o alarme de temperatura excessiva do transformador.
Quando a temperatura do ponto de medição do armário da unidade excede os 60°C, o sistema comunica uma falha grave de sobreaquecimento da temperatura do armário. Para itens de inspeção, consulte o alarme de temperatura excessiva do armário.
Verifique se as definições de "pré-curso" e "sobrecurso" do interrutor de curso são adequadas e se a função eléctrica do interrutor de curso está a funcionar corretamente. Caso contrário, substituir a placa de interface.
Certifique-se de que o cabo de comunicação que liga a placa de controlo do monitor à placa de controlo principal está corretamente ligado e verifique se as leituras de +15V e +5V na placa de controlo do monitor são precisas.
Em caso de problemas, considere a possibilidade de substituir o painel de controlo principal ou o monitor.
O monitor detecta uma falha na placa de controlo principal e comunica-a como tal se tiver estabelecido comunicação com o controlador. Para resolver o problema, substitua o monitor ou a placa de controlo principal.
O monitor não estabelece comunicação com a placa de interface, que é reiniciada de 5 em 5 segundos.
Se o monitor, aos 3 minutos e 30 segundos, não estabelecer comunicação, será considerado como uma falha grave.
Se for definido um parâmetro incorreto durante a alteração dos parâmetros (esta falha pode ocorrer durante o controlo vetorial síncrono), é comunicada uma falha de erro de parâmetro. Para resolver este problema, altere novamente os parâmetros e prima o botão de reposição.
Quando o botão local de desconexão de alta tensão é premido ou a junção de desconexão de alta tensão na placa de interface é fechada, o sistema comunica uma falha externa. Verifique se o botão de desligar a alta tensão está premido, se o terminal de desligar a alta tensão está em curto-circuito ou se a interface está avariada.
Normalmente causado pelo funcionamento normal do portão.
Se houver uma falha de energia de tensão anormalmente elevada (sem registo de falhas, sem funcionamento do quadro elétrico), verifique a abertura do circuito do quadro elétrico superior.
Quando a corrente de saída do inversor exceder 1,5 vezes a sua corrente nominal, o inversor activará a sua proteção contra sobreintensidades. Para solucionar problemas, considere o seguinte:
Para eliminar a proteção contra sobreintensidades, verifique os dispositivos relevantes e elimine as possíveis causas do problema:
Nota: Em alguns casos, a flutuação da corrente a baixa velocidade do motor pode causar repetidas acelerações, desacelerações e proteção contra sobreintensidades devido ao efeito da ranhura do dente. Nesses casos, a redução do tempo de aceleração e o aumento do fator de limitação da corrente podem ajudar o motor a passar rapidamente pela área de flutuação e evitar a proteção contra sobreintensidades.
A corrente de saída do inversor é 1,2 vezes superior à corrente nominal do motor e mantém-se durante mais de 2 minutos.
Verifique se a definição do parâmetro para a corrente nominal do motor está correcta. Além disso, verifique se a maquinaria do motor ou da carga está bloqueada e se a tensão de alimentação é demasiado baixa.
Verificar a saída do inversor quanto a contactores ou equipamentos do tipo interrutor. Certificar-se de que o cabo de saída primário do inversor está ligado ao motor. Observar no monitor a corrente e a tensão de saída. Se houver tensão mas não houver corrente, significa que o inversor para o circuito principal do motor está aberto. Se houver tensão e corrente, verifique se o cabo tem uma ligação à terra monofásica ou se o enrolamento do rotor do motor está aberto.
Existem cinco tipos de falhas da unidade, incluindo falha do fusível, falha da unidade, sobreaquecimento da unidade, sobretensão da unidade e falha da fibra ótica. Os primeiros três tipos de falhas podem ser contornados se a unidade tiver uma função de desvio e o nível de desvio estiver definido para diferente de zero quando for válido.
Verifique se o problema é causado por uma falha de energia eléctrica; se os fios trifásicos de entrada da unidade estão soltos; se o fusível de entrada está intacto. Se o fusível estiver aberto, substitua a unidade.
Verificar se a placa de deteção de tensão da unidade está em curto-circuito. Se estiver, isso fará com que as unidades A1, B1 e C1 comuniquem uma falha da unidade.
Verificar se as saídas L1 e L2 da unidade de potência estão em curto-circuito. Caso contrário, o IGBT da unidade pode estar danificado. Neste caso, substitua a unidade.
Verificar se o isolamento do motor está em boas condições.
Verificar a existência de falhas mecânicas na carga.
Existe um interrutor de temperatura (ponto normalmente fechado) localizado no radiador da unidade. Se a temperatura exceder os 85℃, o ponto normalmente fechado do relé de temperatura será desligado, fazendo com que a unidade comunique uma falha de sobreaquecimento.
Para solucionar o problema, verifique se a ventoinha de cima está a funcionar corretamente, se o interrutor da ventoinha do armário da unidade disparou e se o filtro está bloqueado (pode testar isto colocando um pedaço de papel A4 no filtro e verificando se pode ser absorvido. Se não for possível, é necessário limpar o filtro).
Considere se a unidade está a trabalhar numa condição de sobrecarga a longo prazo ou se a temperatura ambiente é demasiado elevada (a temperatura ambiente deve ser inferior a 45℃. Se não estiver, pode ser necessário melhorar a ventilação com um ventilador montado na parede, uma conduta de ar montada no telhado ou instalando equipamento de refrigeração).
Verificar se a placa de controlo da unidade está avariada e, finalmente, verificar se o relé de temperatura da unidade de alimentação está a funcionar normalmente.
A tensão do barramento CC excedeu o valor de proteção, fazendo com que o inversor emita um alarme para uma unidade de sobretensão.
Quando o inversor está em funcionamento, uma tensão de saída baixa de uma unidade pode levar a um desequilíbrio de saída trifásica, resultando num alarme de unidade de sobretensão.
Durante a colocação em funcionamento de um motor em vazio, é comum que o barramento CC sofra uma sobretensão e que as unidades A1/B1/C1 comuniquem uma sobretensão. Neste caso, pode ser adequado baixar a tensão de referência.
Verifique se a fonte de alimentação de alta tensão de entrada não excede o máximo permitido. Se a tensão de alimentação for demasiado elevada, considere a possibilidade de ajustar os taps do transformador para 105%.
Se ocorrer sobretensão durante a desaceleração, considere aumentar a definição do tempo de desaceleração do inversor para atenuar o problema.
Quando o sistema não consegue detetar a comunicação da unidade durante o arranque, comunica uma falha na fibra ótica.
Verifique se a fonte de alimentação de controlo da unidade de alimentação está a funcionar normalmente (indicada por uma luz verde). Se não estiver, substitua a unidade de alimentação. Além disso, certifique-se de que o conetor de fibra ótica entre a unidade de alimentação e o controlador não está desligado e verifique se o cabo de fibra ótica está partido.
A unidade está equipada com hardware de bypass e a definição do parâmetro de nível de bypass é diferente de zero. Se a unidade sofrer uma falha na unidade, falha no fusível ou sobreaquecimento, a unidade ignorará estas três falhas.
Em caso de avaria numa unidade, que provoque a sua deslocação, as outras duas unidades na mesma posição também serão deslocadas.
Embora o inversor ainda possa arrancar e funcionar durante uma derivação de unidade, a tensão e a capacidade de saída nominais serão reduzidas devido à diminuição do número de unidades por fase em série.
É importante identificar e retificar prontamente a causa de um desvio de unidade e substituir a unidade avariada. As restantes duas unidades com bypass não precisam de ser substituídas.
É importante limpar regularmente a placa de acionamento e a placa de controlo da unidade, uma vez que a acumulação de pó nestas placas pode causar falsos alarmes.
Existem várias razões para a situação em que o conversor de frequência é incapaz de parar num ponto numérico. Estas razões incluem as limitações impostas pelo tempo de aceleração e desaceleração no processo de aceleração e desaceleração, e a necessidade de a frequência de saída atingir uma frequência especificada.
Quando a tensão do sistema é demasiado elevada, o conversor de frequência pode não ser capaz de parar num ponto numérico de modo a evitar o acionamento da proteção contra sobretensão do barramento CC para sua própria proteção. Nestes casos, recomenda-se a ligação dos taps do transformador ao 105%.
Além disso, se a corrente de saída do inversor exceder o valor limite de corrente definido, o inversor reduzirá automaticamente a frequência para reduzir a corrente de saída e evitar o acionamento da proteção contra sobreintensidades. Isto pode ocorrer quando a tensão de entrada é demasiado baixa ou quando há um aumento súbito da carga, uma falha de energia transitória, uma falha de um elemento de corredor, placa de deteção de unidade ou placa de sinal, ou quando o inversor precisa de abrandar para obter energia do motor de modo a manter o controlo.
Para resolver o problema, prima o botão de reinicialização do sistema localizado na porta do armário. Note que a reposição do sistema não afectará o funcionamento normal do inversor. Se o problema persistir, inspeccione o terminal de alimentação do monitor para ver se está desligado, verifique se o cabo de ligação está solto, verifique se a fonte de alimentação de 5V e 15V está a funcionar normalmente e procure quaisquer danos óbvios na cablagem do monitor. Se forem identificadas interferências, substituir o monitor.
Quando a opção de modificação de parâmetros está desactivada no parâmetro de função, apenas a frequência dada ou o parâmetro dado podem ser modificados, todos os outros parâmetros estão bloqueados.
Não é possível alterar a maioria dos parâmetros enquanto o sistema está a funcionar.
No modo de controlo remoto, as funções de arranque e paragem só podem ser executadas através do terminal remoto. Se o modo de arranque na definição de parâmetros for arranque de nível (com arranque fechado e paragem desligada), o inversor pára imediatamente se o sinal de paragem de emergência for desligado durante o funcionamento ou se for parado por outros meios.
No entanto, quando o sinal de paragem de emergência for novamente fechado e o sinal de nível de arranque remoto permanecer presente, o inversor começará automaticamente a funcionar.
Quando o inversor é ligado, o impulso magnético do transformador e o carregamento dos condensadores da unidade podem fazer com que a corrente RMS instantânea atinja até 6-7 vezes a corrente nominal do inversor durante várias dezenas de milissegundos.
Se o valor de definição da proteção de corrente da fase superior do inversor for demasiado baixo, pode acionar a proteção de corte rápido do comutador da fase superior. Para resolver este problema, a definição da proteção de rutura rápida do comutador de nível superior deve ser ajustada.
Alguns motores a baixa velocidade sofrem flutuações significativas na corrente devido ao efeito de ranhura, fazendo com que o inversor sofra acelerações repetidas, desacelerações com limite de corrente e outros problemas, em vez de uma aceleração normal.
Para resolver este problema, é necessário aumentar a definição do limite de corrente, encurtar o tempo de arranque e substituir a unidade se a tensão de saída for baixa.
Verificar se o relé de absorção de tempo de atraso no armário de derivação está definido entre 1,5 segundos e 3 segundos. Certifique-se de que o valor de calibração do aparelho de distribuição não é demasiado pequeno (deve ser superior a cinco vezes a corrente nominal do motor). Defina o tempo de proteção de interrupção rápida do painel de distribuição para mais de 0,1 segundos.
Pode dever-se a uma tensão de deteção da linha de sinal de arranque/paragem remota, quebra de alta tensão ou reinicialização do sistema. Recomenda-se que o sinal passivo seja ligado separadamente da fonte de alimentação de 220 V CA, utilizando um fio de proteção ligado à terra em ambas as extremidades.
Pode também dever-se à tensão induzida pelo cabo de sinal na caixa de controlo remoto e pelo cabo de alimentação que estão ligados entre si. Para resolver este problema, recomenda-se que se refaça a cablagem do sinal na caixa de controlo remoto, utilizando um fio blindado para o sinal sem qualquer arestas vivas e certificar-se de que o fio de proteção não é demasiado longo.
Para o sinal de corrente de 4-20mA, pode estar presente uma tensão induzida por CA (inferior a 10V), que pode ser ligada entre o sinal de corrente e a terra com um condensador de 275V/0,33uf.
Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.
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