Falha de sobrecorrente e vibração do motor sem falhas visíveis
Introdução - Diagnóstico de um caso real de falha de sobrecorrente de VFD com vibração do motor
Olá a todos. Hoje, gostaria de partilhar uma experiência do mundo real Resolução de problemas do sistema de acionamento VFD caso que muitos engenheiros podem encontrar no local.
Eis o que aconteceu:
A Accionamentos VFD O sistema funcionou perfeitamente quando ligado ao Motor #1, mas quando ligado ao Motor #2 - que é exatamente o mesmo modelo - causou vibrações no motor e alarmes de sobreintensidade.
O cliente efectuou um teste cruzado completo e obteve estes resultados:
- VFD #1 + Motor #1: Normal
- VFD #1 + Motor #2: Normal
- VFD #2 + Motor #1: Normal
- VFD #2 + Motor #2: Vibração + Alarme de sobrecorrente
O cliente ficou perplexo: “Os dispositivos e os parâmetros são idênticos - onde está o problema?”
Porque é que o diagnóstico tradicional falha na resolução de problemas de avarias de sobrecorrente em VFD
Os sintomas visuais podem ser enganadores em avarias de vibração do motor
Aqui reside a questão central - não no hardware, mas na mentalidade.
O cliente ainda estava a aplicar a lógica tradicional de frequência de linha ao diagnosticar o problema. Em sistemas de potência de linha, é prática comum trocar motores ou controladores para identificar falhas através de comparação. Isso funciona para sistemas de tensão de linha - mas não para sistemas de acionamento VFD.
Porquê?
Porque o que parece o mesmo para um humano não é o mesmo para o VFD.
Causa principal - A ausência de regulação automática conduz a falhas de sobreintensidade do VFD
Como os VFDs aprendem a assinatura eléctrica de cada motor
Nos procedimentos de comissionamento adequados, antes de um sistema de acionamento por VFD acionar qualquer motor, deve executar um processo de auto-ajuste estático (também designado por identificação do motor). Isto ensina ao VFD as caraterísticas eléctricas exactas desse motor.
Durante a auto-aprendizagem, o VFD recolhe parâmetros como:
- Resistência e indutância do estator
- Resistência e indutância do rotor
- Fluxo de fuga e curva de magnetização
- Comportamento de saturação magnética
- Compensação das caraterísticas de comutação do IGBT
- EMF do rotor e dinâmica do fluxo
Estes parâmetros são críticos para o desempenho do VFD:
- Controlo de velocidade de alta precisão
- Elevado binário de saída
- Resposta dinâmica suave
- Compensação do fluxo magnético e seguimento do modelo do motor
O que acontece quando se ignora a auto-aprendizagem no comissionamento de VFD
Se este passo for ignorado, o VFD está essencialmente a tentar controlar um motor que não “conhece”. O resultado? Controlo impreciso, comportamento errático do binário e problemas como vibração do motor e falha de sobreintensidade do VFD.
Chamamos a isto uma incompatibilidade do modelo do motor - e é um dos problemas ocultos mais comuns.
Cenários comuns por trás de alarmes súbitos de falha de sobrecorrente de VFD
Arranques de motores grandes e motores não afinados
Para ser claro - nem todos os sistemas falharão se a afinação automática não for efectuada.
No entanto, com base nas minhas duas décadas de experiência, quase todos os casos que envolvem:
- Vibração de arranque do VFD ao ligar a alimentação
- Alarmes de sobreintensidade súbita
- Ondulação de binário do VFD durante a aceleração ou desaceleração
...pode ser atribuída à falta ou incorreção da identificação do motor.
É um fenómeno que tende a ocorrer mais nestes cenários:
- Colocação em funcionamento do motor de grandes dimensões após a instalação
- Motor substituído sem nova afinação automática
- Sistemas com elevadas exigências dinâmicas (por exemplo, controlo de tensão, enrolamento)
- Um motor acionado por vários VFDs em configurações de utilização cruzada
Sistemas Multi-VFD que partilham o mesmo motor
Especialmente em sistemas em que um único motor é emparelhado com vários VFDs em alturas diferentes ou através de configurações de partilha de carga, a não sintonização automática de cada VFD com a assinatura do motor pode levar a conflitos de controlo e a perfis de fluxo desajustados.
A forma correta de prevenir a vibração do motor e as falhas de sobreintensidade do VFD
Passos corretos para a regulação automática estática na configuração de VFD
Para corrigir e evitar este problema, siga esta sequência recomendada:
- Repor as definições de fábrica do VFD
- Introduzir os parâmetros básicos da placa de identificação do motor
- Efetuar a auto-afinação estática / identificação do motor
- Armazenar os parâmetros aprendidos e permitir que o sistema de acionamento VFD controle utilizando o modelo de motor atualizado
Na maioria dos casos, isto eliminará completamente a vibração do motor e a falha de sobrecorrente do VFD, e melhorará significativamente a suavidade e a capacidade de resposta do motor.
Conclusão - A sintonização automática é a chave para evitar falhas de sobrecorrente em VFDs
Para engenheiros de VFD experientes, esta é uma prática básica. Mas para os técnicos que vêm de uma experiência de potência de linha, ou para os engenheiros juniores recém-chegados à Sistemas de acionamento VFD, O facto pode não ser óbvio.
Aqui está a regra de ouro:
Nunca julgue um motor apenas pela sua placa de identificação. Cada motor tem uma assinatura eléctrica única.
Tal como não existem duas folhas no mundo idênticas, não existem dois motores - mesmo do mesmo modelo - iguais em termos de curvas de fluxo, indutância, resistência ou comportamento dinâmico.
E é exatamente por isso que os VFDs dependem da modelação específica do motor para funcionarem corretamente.
Conclusão final
A conclusão deste caso é simples e clara:
A sintonização automática não foi efectuada.
Ao instalar ou colocar em funcionamento um motor - mesmo que pareça idêntico a outro - efectue sempre a identificação do motor. Este passo pode poupar-lhe horas de inatividade, diagnósticos errados e falhas recorrentes.
Acrescente-o à sua lista de verificação de colocação em funcionamento do VFD - mais tarde irá agradecer a si próprio.
