Défaut de surintensité et vibration du moteur sans défaut visible

Introduction - Diagnostic d'un cas réel de défaut de surintensité d'un VFD avec vibration du moteur

Bonjour à tous. Aujourd'hui, j'aimerais vous faire part d'une expérience concrète. Dépannage des systèmes d'entraînement VFD que de nombreux ingénieurs peuvent rencontrer sur le terrain.

Voici ce qui s'est passé :

A Entraînements VFD fonctionnait parfaitement lorsqu'il était connecté au moteur #1, mais lorsqu'il était connecté au moteur #2 - qui est exactement le même modèle - il provoquait des vibrations du moteur et des alarmes de surintensité.

Le client a effectué un test croisé complet et a obtenu les résultats suivants :

• VFD #1 + Moteur #1 : Normal
• VFD #1 + Moteur #2 : Normal
• VFD #2 + Moteur #1 : Normal
• VFD #2 + Moteur #2 : Vibration + Alarme de surintensité

Le client est perplexe : “Les appareils et les paramètres sont identiques, où est le problème ?”.”

Pourquoi le diagnostic traditionnel échoue-t-il dans le dépannage des défauts de surintensité des variateurs de vitesse ?

Les symptômes visuels peuvent être trompeurs en cas de vibrations du moteur

C'est là que réside le problème principal, non pas dans le matériel, mais dans l'état d'esprit.

Le client appliquait encore la logique traditionnelle de la fréquence de ligne pour diagnostiquer le problème. Dans les systèmes d'alimentation en ligne, il est courant d'intervertir les moteurs ou les contrôleurs pour identifier les défauts par comparaison. Cela fonctionne pour les systèmes à tension de ligne, mais pas pour les systèmes d'entraînement VFD.

Pourquoi ?
En effet, ce qui semble identique pour un être humain ne l'est pas pour le VFD.

Cause première - L'absence de réglage automatique entraîne des surintensités dans les variateurs de vitesse.

Comment les variateurs de vitesse apprennent la signature électrique de chaque moteur

Dans le cadre de procédures de mise en service appropriées, avant qu'un système d'entraînement VFD n'entraîne un moteur, il doit exécuter un processus d'auto-réglage statique (également appelé identification du moteur). Ce processus apprend à l'entraînement à variation continue les caractéristiques électriques exactes de ce moteur.

Pendant l'auto-apprentissage, l'EFV recueille des paramètres tels que

• Résistance et inductance du stator
• Résistance et inductance du rotor
• Flux de fuite et courbe de magnétisation
• Comportement de saturation magnétique
• Compensation des caractéristiques de commutation de l'IGBT
• Dynamique de la FEM et du flux du rotor

Ces paramètres sont essentiels pour que l'EFV puisse fonctionner :

• Contrôle de vitesse de haute précision
• Couple élevé
• Réponse dynamique souple
• Compensation du flux magnétique et suivi du modèle de moteur

Ce qui se passe lorsque l'auto-apprentissage n'est pas pris en compte dans la mise en service de l'EFV

Si cette étape est omise, le variateur essaie de contrôler un moteur qu'il ne connaît pas. Le résultat ? Un contrôle imprécis, un comportement erratique du couple et des problèmes tels que les vibrations du moteur et les défauts de surintensité du variateur.

Nous appelons cela une inadéquation du modèle de moteur, et c'est l'un des problèmes cachés les plus courants.

Scénarios courants à l'origine des alarmes soudaines de défaut de surintensité de l'EFV

Démarrage de gros moteurs et moteurs non réglés

Pour être clair, tous les systèmes ne sont pas voués à l'échec si l'autoréglage n'est pas effectué.

Cependant, d'après mes vingt années d'expérience, presque tous les cas impliquant des.. :

• Vibrations de démarrage de l'EFV à la mise sous tension
• Alarmes de surintensité soudaines
• Ondulation du couple du VFD pendant l'accélération ou la décélération

...peut être attribuée à une identification manquante ou incorrecte du moteur.

Cela a tendance à se produire plus souvent dans ces scénarios :

• Mise en service d'un grand moteur après l'installation
• Moteur remplacé sans nouvel auto-tuning
• Systèmes à forte dynamique (par exemple, contrôle de la tension, enroulement)
• Un moteur entraîné par plusieurs variateurs de vitesse dans les installations à usage multiple

Systèmes multi-DVF partageant le même moteur

En particulier dans les systèmes où un seul moteur est associé à plusieurs variateurs de vitesse à des moments différents ou via des configurations de partage de charge, le fait de ne pas régler automatiquement chaque variateur de vitesse en fonction de la signature du moteur peut entraîner des conflits de contrôle et des profils de flux inadaptés.

La bonne façon de prévenir les vibrations du moteur et les défauts de surintensité de l'EFV

Étapes appropriées pour l'autoréglage statique dans la configuration de l'EFV

Pour résoudre et prévenir ce problème, suivez la séquence recommandée :

1. Réinitialiser les paramètres d'usine de l'EFV
2. Saisir les paramètres de base de la plaque signalétique du moteur
3. Effectuer l'autoréglage statique / l'identification du moteur
4. Stocker les paramètres appris et permettre au système d'entraînement VFD de contrôler en utilisant le modèle de moteur mis à jour.

Dans la plupart des cas, cela permettra d'éliminer complètement les vibrations du moteur et les défauts de surintensité de l'EFV, et d'améliorer de manière significative la souplesse et la réactivité du moteur.

Conclusion - L'autoréglage est la clé pour éviter les défauts de surintensité des variateurs de vitesse.

Pour les ingénieurs VFD expérimentés, il s'agit d'une pratique de base. Mais pour les techniciens qui viennent du secteur de l'énergie électrique, ou pour les ingénieurs juniors qui débutent dans le secteur de l'énergie électrique, il s'agit d'une pratique de base. Systèmes d'entraînement VFD, Il se peut que cela ne soit pas évident.

Voici la règle d'or :

Ne jugez jamais un moteur sur la seule base de sa plaque signalétique. Chaque moteur a une signature électrique unique.

Tout comme il n'y a pas deux feuilles identiques dans le monde, il n'y a pas deux moteurs - même du même modèle - qui soient identiques en termes de courbes de flux, d'inductance, de résistance ou de comportement dynamique.

C'est précisément pour cette raison que les variateurs de vitesse s'appuient sur une modélisation spécifique au moteur pour fonctionner correctement.

Dernier point à retenir

La conclusion de cette affaire est simple et claire :

L'autoréglage n'a pas été effectué.

Lors de l'installation ou de la mise en service d'un moteur, même s'il semble identique à un autre, procédez toujours à son identification. Cette seule étape peut vous épargner des heures d'immobilisation, des erreurs de diagnostic et des pannes récurrentes.

Ajoutez-le à votre liste de contrôle de mise en service de l'EFV - vous vous en remercierez plus tard.