Como matar seu inversor de frequência variável favorito

Por Lisa Eitel | 10 de julho de 2018

Embora não seja uma lista completa, a seguir estão alguns métodos testados e comprovados que alguns usaram involuntariamente para destruir inversores de frequência variável (VFDs).Evite as seguintes situações para ajudar seu VFD a ter uma vida longa e frutífera.

Por Paul Avery | Engenheiro de treinamento de produto na Yaskawa America • Divisão de acionamentos e movimento

Você já amou seu VFD. Brilhante e novo, ele ganhou descontos da empresa local de fornecimento de energia, muito feliz em ver sua instalação se tornando mais eficiente (consumindo menos energia durante condições de carga leve). O VFD também ganhou elogios por acionar seu motor conectado de uma forma elétrica e mecanicamente mais suave do que as alternativas. Além disso, com sua placa opcional Ethernet, ele se conecta à rede de dispositivos em constante expansão de sua instalação.

Mas agora, a confiabilidade do VFD trabalhou contra você e seus colegas de trabalho acham que ele nunca vai quebrar - e que eles não precisam mais de você. Então agora você deve matar aquele CSC antes amado antes que haja mais deles. Apenas tropeçar em uma falha seria insuficiente porque você precisa dela para morrer. Mas como?

Este VFD morreu depois que as arruelas condutoras caíram no topo da unidade e causaram um curto-circuito no barramento CC.

Um VFD aceitará qualquer energia enviada para ele. Tensão suficiente de curta duração (na forma de um pico de tensão) excedendo a classificação dos capacitores de barramento irá:

Às vezes, quantidades ainda menores de tensão - aquelas que estão abaixo do valor de pico que os capacitores podem suportar, mas presentes por períodos de tempo mais longos - podem matar uma unidade. Isso é especialmente verdadeiro se não houver como o VFD se desconectar da linha de alta entrada. Portanto, no caso de picos, evite o uso de reatores de linha ou dispositivos de sobrecarga instantânea se você realmente deseja acabar com a tirania do VFD.

Onde quer que um VFD seja subdimensionado para a carga que experimentará regularmente, esse inversor (com sua função de proteção contra sobrecarga) provavelmente acionará disparos frequentes. Ótimo - como matamos o VFD se ele está se protegendo?

Bem, a proteção contra sobrecarga existe para proteger os componentes do drive de suportar muita corrente por muito tempo. Os principais parâmetros aqui são corrente e tempo porque, em certas combinações, eles podem não desarmar dispositivos de sobrecarga instantânea, como fusíveis. Mesmo assim, a corrente ao longo do tempo pode contribuir para problemas térmicos que reduzem drasticamente a vida útil de um VFD. Ciclos excessivos de aquecimento para resfriamento ocorrem quando o inversor desarma, é redefinido e, em seguida, desarma novamente. Este ciclo térmico induz o desaparecimento prematuro de dispositivos VFD críticos, como IGBTs.

Falando em resfriamento, nada mata as unidades como muito calor. Algumas unidades serão desligadas se algum dos ventiladores de resfriamento falhar. Além do mais, quase todos os principais produtos VFD possuem algum tipo de monitoramento de temperatura do dissipador de calor. Se a unidade ficar muito quente porque o dissipador de calor está coberto de óleo e sujeira, a unidade será desligada antes que os dispositivos conectados ao dissipador de calor atinjam a quebra térmica. Portanto, para garantir a morte prematura de um VFD, simplesmente execute a unidade até que ela superaqueça e tropeça e, em seguida, deixe-a esfriar … e repita esse processo várias vezes sem corrigir o problema subjacente.

Dispositivos industriais operam em vários ambientes. Cada configuração apresenta perigos exclusivos para dispositivos elétricos, como VFDs. Especificações para tipos de gabinete do esboço da National Electrical Manufacturers Association (NEMA) que podem suportar cada tipo de ambiente. Por exemplo, gabinetes NEMA Tipo 1 básicos são adequados para ambientes internos que não são muito empoeirados. Esses gabinetes NEMA 1 têm tampas sólidas para proteger o VFD de detritos que caem, mas têm laterais ventiladas para permitir que o ar de resfriamento flua para o inversor. Portanto, se um ambiente exige proteção contra líquidos (seja direcionado de uma mangueira ou caindo de cima), o uso de um gabinete NEMA Tipo 1 certamente levará a uma sujeira muito precoce para o VFD. Para aplicações de mangueira, um invólucro NEMA Tipo 4 é mais apropriado... e para proteção externa contra chuva, é melhor usar um VFD com invólucro NEMA Tipo-3R.