Fallo de sobreintensidad del variador de frecuencia durante el funcionamiento a velocidad constante: Resolución de problemas y soluciones detalladas

Hoy abordamos un reto industrial persistente: Los fallos de sobreintensidad de los variadores de frecuencia durante el funcionamiento a velocidad constante.

Muchos me preguntan cómo solucionar los fallos de sobreintensidad de los variadores de frecuencia, sobre todo cuando se producen durante el funcionamiento a velocidad constante, una situación especialmente compleja. En este problema intervienen numerosas variables, desde imprecisiones de los sensores hasta corrientes de irrupción ocultas. Basándome en más de tres décadas de experiencia en I+D y puesta en servicio de variadores de frecuencia, he desglosado este fallo en una serie exhaustiva para ayudarle a comprender a fondo lo siguiente Solución de problemas de VFD metodologías.

En nuestros manuales de las series EV510A o EV200, este fallo se muestra normalmente como FU04 (Sobrecorriente a velocidad constante). Cuando su equipo se dispara repentinamente durante el funcionamiento normal debido a un fallo de sobreintensidad del VFD a velocidad constante, siga inmediatamente este procedimiento de diagnóstico.

Diagnóstico inicial del fallo de sobreintensidad del variador de frecuencia Velocidad constante: identificación de la corriente verdadera frente a la falsa

Cuando el variador de frecuencia informa de un fallo de sobrecorriente a velocidad constante, el primer paso es verificar si la corriente es realmente excesiva.

Reinicie el equipo y observe el valor de corriente que aparece en el panel de control del VFD. Si el valor mostrado es alto, utilice inmediatamente una pinza amperimétrica para medir la corriente de carga real del VFD al motor. Debemos comparar la corriente mostrada en el VFD con la corriente real.

Nota: La corriente medida por la pinza amperimétrica suele ser ligeramente superior al valor mostrado en el panel. Esto se debe a que la pinza amperimétrica capta armónicos e interferencias, lo cual es normal. Nos centramos en la coherencia de la magnitud.

Escenario 1: El panel muestra una corriente alta, la medición real es muy baja

Si observa que el panel muestra una lectura de corriente extremadamente alta, pero la pinza amperimétrica mide una corriente muy baja (por ejemplo, sólo un tercio de la corriente nominal), esto indica que el variador de frecuencia está “mintiendo”.”

Esto indica desviación o fallo en el sensor de detección de corriente interno del VFD o en el circuito de control. Para este tipo de fallo de sobreintensidad del VFD a velocidad constante causado por un error de apreciación del hardware, no es necesario inspeccionar el motor externo. Debe diagnosticarse directamente como un fallo de hardware del VFD, lo que requiere ponerse en contacto con el fabricante (p. ej, Nanjing Oulu Electric) para su reparación.

Resolución de problemas de desequilibrio de tensión trifásica y circuito de accionamiento

Si el panel muestra valores altos y las mediciones de corriente real también son altas, esto indica que el fallo de sobreintensidad del variador de frecuencia a velocidad constante está causado por una sobrecarga real. Llegados a este punto, debemos analizar más a fondo la situación de desequilibrio de tensión trifásica.

Balance de corriente trifásica

Si las corrientes trifásicas son muy altas pero están muy equilibradas, esto indica que el propio variador de frecuencia está en buen estado.

Identificación de la causa raíz:

• Problemas de proceso: Carga sobrecargada o estancada.
• Problemas con el motor: Motor subdimensionado o desajustado (consulte EV510A Guía de selección).
• Resistencia mecánica: Anomalías en el mecanismo de transmisión.

En este caso, utilice el proceso de eliminación para inspeccionar el motor y la carga; el variador de frecuencia no es la causa.

Desequilibrio de corriente trifásica

Este es el punto clave a la hora de localizar averías de sobreintensidad del variador de frecuencia a velocidad constante. Desconecte los cables del motor y mida directamente la tensión de salida trifásica en los terminales del variador de frecuencia con un multímetro.

1.La tensión de salida está equilibrada, pero la corriente de carga está desequilibrada.

Esto suele deberse a un “circuito intermedio”. Compruebe si hay instalado un disyuntor o un contactor de CA entre el variador de frecuencia y el motor.

Dado que el variador de frecuencia emite ondas cuadradas PWM de alta frecuencia en lugar de ondas sinusoidales estándar, los contactos del contactor son propensos a sobrecalentarse y formar una película de óxido bajo impulsos de alta frecuencia. Esta película de óxido crea una resistencia de alta frecuencia, lo que provoca un desequilibrio de la tensión trifásica y, posteriormente, activa el fallo por sobreintensidad del variador de frecuencia a velocidad constante.

Truco mortal: No utilice un multímetro para medir la resistencia de los contactos del contactor (no la registrará). En su lugar, puentee directamente el contactor y pruebe el sistema. Si el fallo desaparece, sustituya el contactor inmediatamente.

2.La tensión de salida permanece desequilibrada después de desconectar el motor.

Esto indica un problema interno del VFD. Normalmente, no se trata de un fallo del IGBT (que suele activar una alarma de cortocircuito), sino de un fallo del circuito de accionamiento del IGBT.

Cuando cae la tensión de conducción en uno de los seis canales, aumenta la caída de tensión de conducción del IGBT correspondiente, provocando un desequilibrio de la tensión de salida. Esto constituye un defecto de hardware; envíe la unidad para su reparación.

Síntomas de un acoplamiento de codificador VFD defectuoso

Si el equipo presenta vibraciones discontinuas notables acompañadas de sobrecorriente durante el funcionamiento, céntrese en inspeccionar estas dos áreas críticas, que a menudo son las culpables ocultas de los fallos de sobrecorriente de los variadores de frecuencia a velocidad constante.

• Atasco mecánico: La lubricación deficiente de los rodamientos o el bloqueo mecánico pueden provocar cargas de impacto.
• Fallo del codificador: Esta es una experiencia práctica que a menudo se omite en muchos libros de texto para expertos. Si el motor está equipado con un codificador, debe ser capaz de reconocer los síntomas de un mal acoplamiento del codificador VFD.

Lógica de fallos: Si el tornillo de fijación del acoplamiento está flojo o el chavetero está desgastado, el motor puede girar mientras la señal de realimentación cae momentáneamente (pasos omitidos), provocando un error de realimentación del encoder. En los variadores que admiten control vectorial en lazo cerrado (FVC), como el EV510A, El sistema lo interpretará como una velocidad insuficiente. El algoritmo PID emitirá instantáneamente una sobrecorriente masiva intentando “alcanzar” el objetivo de velocidad, disparando el fallo por sobrecorriente del variador de frecuencia a velocidad constante.

Corriente de choque de microsegundos y reactor de salida

Esto representa la condición de fallo más grave: el panel muestra una corriente muy baja (por ejemplo, sólo 50% de la corriente nominal), pero el variador informa con frecuencia de “Fallo de sobrecorriente VFD velocidad constante”.”

Ni siquiera el uso de una pinza amperimétrica detectará anomalías, ya que se trata de una sobrecorriente de nivel de microsegundos.

Análisis de causas: Los cables excesivamente largos entre el VFD y el motor crean una capacitancia distribuida significativa (capacitancia de acoplamiento) entre las fases. Bajo las tensiones armónicas PWM superpuestas, se forman picos de tensión que provocan la carga y descarga instantáneas de la capacitancia distribuida. Esta corriente de carga/descarga es extremadamente breve pero tiene un pico extremadamente alto, disparando directamente la protección de hardware del VFD y causando la alarma “VFD overcurrent fault constant speed”.

Solución:

• Reduzca la frecuencia portadora: Consulte la Manual del EV200 o Manual del EV510A para el parámetro P0-15. Reduzca adecuadamente la frecuencia portadora (por ejemplo, de 8kHz a 4kHz o inferior). Esto reduce eficazmente las tensiones armónicas y las corrientes de fuga.
• Instale una reactancia de salida: Añada una reactancia de salida a la salida del variador de frecuencia para suprimir los picos de corriente instantáneos, eliminando así la alarma de velocidad constante por fallo de sobreintensidad del variador de frecuencia.

Conclusión

Resolver el problema de la velocidad constante de los fallos de sobreintensidad de los variadores de frecuencia implica fundamentalmente una batalla entre la ‘autenticidad de la corriente’ y las ‘fuentes de interferencia’. Desde las mediciones más sencillas con pinzas amperimétricas hasta la identificación de los síntomas de un mal acoplamiento del codificador del variador de frecuencia, pasando por la supresión invisible de las sobrecorrientes, cada paso exige un juicio preciso.

En el caso de problemas complejos derivados de tendidos de cable largos o armónicos elevados, reducir adecuadamente la frecuencia portadora o añadir una reactancia de salida suele dar resultados notables. Si necesita una solución de accionamiento más estable y resistente a las interferencias durante la selección o la sustitución, le recomendamos que consulte los manuales técnicos de nuestros modelos EV510A o Serie EV200. Sus funciones de protección integradas, como la limitación rápida de corriente y la protección contra sobrecorriente, reducen significativamente la aparición de estos fallos, garantizando un funcionamiento continuo y estable de la línea de producción.