Come uccidere il tuo azionamento a frequenza variabile preferito

Di Lisa Eitel | 10 luglio 2018

Sebbene non sia un elenco completo, di seguito sono riportati alcuni metodi collaudati che alcuni hanno utilizzato involontariamente per distruggere gli azionamenti a frequenza variabile (VFD).Evita le seguenti situazioni per aiutare il tuo VFD a vivere una vita lunga e fruttuosa.

Di Paul Avery | Ingegnere della formazione sul prodotto presso Yaskawa America • Divisione Azionamenti e movimento

Una volta amavi il tuo VFD. Nuovo e brillante, ha ottenuto sconti dalla compagnia elettrica locale, così felice di vedere la tua struttura diventare più efficiente (consumando meno energia in condizioni di carico leggero). Il VFD ha anche ottenuto riconoscimenti per aver azionato il motore collegato in un modo elettricamente e meccanicamente più delicato rispetto alle alternative. Inoltre, grazie alla scheda opzionale Ethernet, si collega alla rete di dispositivi in ​​continua espansione della tua struttura.

Ma ora l'affidabilità del VFD ha funzionato contro di te e i tuoi colleghi pensano che non si romperà mai e che non hanno più bisogno di te. Quindi ora devi uccidere quel VFD un tempo amato prima che ce ne siano altri. Inciampare semplicemente su una faglia sarebbe insufficiente perché ti serve per morire. Ma come?

Questo VFD si è spento dopo che le rondelle conduttive sono cadute nella parte superiore dell'unità e hanno cortocircuitato il bus CC.

Un VFD accetterà tutta la potenza inviata. Una tensione sufficiente di breve durata (sotto forma di picco di tensione) che supera la potenza nominale dei condensatori del bus:

A volte anche quantità minori di tensione, quelle inferiori al valore di picco che i condensatori possono sopportare, ma presenti per periodi di tempo più lunghi, possono uccidere un'unità. Ciò è particolarmente vero se non c'è modo per il VFD di disconnettersi dalla linea in ingresso alta. Quindi, in caso di picchi, evita l'uso di reattori di linea o dispositivi di sovraccarico istantaneo se vuoi davvero porre fine alla tirannia del VFD.

Laddove un VFD è sottodimensionato per il carico a cui sarà sottoposto regolarmente, l'azionamento (con la sua funzione di protezione da sovraccarico) molto probabilmente attiverà viaggi frequenti. Fantastico: come uccidiamo il VFD se si protegge da solo?

Bene, la protezione da sovraccarico è lì per proteggere i componenti dell'azionamento dal sopportare troppa corrente per un periodo di tempo troppo lungo. I parametri chiave in questo caso sono la corrente e il tempo perché in determinate combinazioni potrebbero non far intervenire dispositivi di sovraccarico istantaneo come i fusibili. Anche così, la corrente nel tempo può contribuire a problemi termici che riducono drasticamente la vita di un VFD. Cicli di riscaldamento-raffreddamento eccessivi si verificano quando il convertitore va in allarme, viene ripristinato e quindi va in allarme nuovamente. Questo ciclo termico induce la morte prematura di dispositivi VFD critici come gli IGBT.

Parlando di raffreddamento, niente uccide le unità come il troppo calore. Alcune unità si spengono se una delle ventole di raffreddamento si guasta. Inoltre, quasi tutti i principali prodotti VFD dispongono di una sorta di monitoraggio della temperatura del dissipatore di calore. Se l'unità si surriscalda perché il dissipatore di calore è incrostato di olio e sporco, l'unità si spegne prima che i dispositivi collegati al dissipatore di calore raggiungano il guasto termico. Quindi, per garantire una morte prematura di un VFD, è sufficiente far funzionare l'unità finché non si surriscalda e scatta, quindi lasciarla raffreddare... quindi ripetere questo processo più e più volte senza risolvere il problema di fondo.

I dispositivi industriali operano in vari ambienti. Ciascuna impostazione presenta pericoli specifici per i dispositivi elettrici come i VFD. Le specifiche per i tipi di custodia della National Electrical Manufacturers Association (NEMA) delineano la resistenza a ciascun tipo di ambiente. Ad esempio, gli involucri NEMA Tipo 1 di base sono adatti per ambienti interni non eccessivamente polverosi. Tali custodie NEMA 1 hanno parti superiori solide per proteggere il VFD dalla caduta di detriti, ma hanno lati ventilati per consentire all'aria di raffreddamento di fluire verso l'unità. Pertanto, se un ambiente richiede protezione dai liquidi (sia che provengano da un tubo flessibile o che cadano dall'alto), l'utilizzo di una custodia NEMA Tipo 1 porterà sicuramente a un deposito di sporco molto precoce per il VFD. Per le applicazioni con getto d'acqua, una custodia NEMA Tipo 4 è più appropriata... e per la protezione dalla pioggia esterna, è meglio utilizzare un VFD con custodia NEMA Tipo 3R.