La desconexión por sobrecorriente ocurre cuando un convertidor de frecuencia detecta un flujo de corriente excesivo, lo que activa una parada de emergencia para evitar daños. El análisis de fallas es fundamental para identificar las causas de estos incidentes. Al diagnosticar estas fallas, los operadores pueden mantener la eficiencia del sistema, reducir el tiempo de inactividad y garantizar la longevidad de los equipos críticos.

Conclusiones clave

• Encuentre las causas comunes de disparos por sobrecorriente, como sobrecargas del motor o cableado defectuoso. Conocerlas ayuda a prevenir problemas del sistema.

• Realice mantenimiento y revisiones regulares para garantizar el buen funcionamiento del equipo. Revisar componentes como los IGBT y los condensadores puede prolongar su vida útil.

• Modifique la configuración del sistema, como los tiempos de aceleración y desaceleración, para adaptarla a la carga. Una buena configuración reduce el riesgo de sobrecorriente.

Fallas comunes de sobrecorriente y sus causas

Sobrecorriente durante el arranque

La sobrecorriente de arranque suele ocurrir cuando el motor se enfrenta a una carga elevada o cuando el sistema de transmisión presenta una inercia significativa. Una pequeña capacidad del motor combinada con una carga elevada puede causar una corriente excesiva, lo que provoca un disparo. Los operadores pueden mitigar esto aumentando el voltaje durante el arranque a baja velocidad y prolongando el tiempo de aceleración. Además, componentes dañados, como los IGBT o los condensadores del bus de CC, pueden contribuir a la sobrecorriente de arranque. La inspección regular de estos componentes garantiza un funcionamiento sin problemas.

Sobrecorriente durante la aceleración

La sobrecorriente de aceleración suele deberse a ajustes de par incorrectos o desequilibrios de carga. Los aumentos repentinos de carga durante la aceleración pueden sobrecargar el convertidor de frecuencia, generando una corriente excesiva. Para solucionar esto, los operadores deben reducir los cambios repentinos de carga y prolongar el tiempo de aceleración para cargas de alta inercia. La implementación de elementos de frenado que consumen mucha energía también puede ayudar a gestionar la corriente durante esta fase.

Sobrecorriente durante la desaceleración

La sobrecorriente de desaceleración suele deberse a cambios bruscos de carga o a mecanismos de frenado insuficientes. Si la corriente de disparo supera los límites nominales, el sistema puede apagarse para evitar daños. Los operadores deben revisar el historial de funcionamiento del variador de frecuencia (VFD) para identificar desequilibrios en las tensiones y corrientes trifásicas. Extender el tiempo de desaceleración y utilizar elementos de frenado que consumen mucha energía pueden prevenir estas fallas.

Sobrecorriente durante el funcionamiento en estado estable

La sobrecorriente en estado estacionario suele indicar una carga excesiva en el motor o el convertidor de frecuencia. Esta condición genera calor y activa alarmas de sobrecorriente. Reducir la carga o aumentar la capacidad del convertidor de frecuencia puede resolver este problema. Problemas mecánicos, como la desalineación del motor, también pueden contribuir a la sobrecorriente en estado estacionario y requieren atención inmediata.

Factores externos que provocan sobrecorriente

Factores externos, como las condiciones ambientales, pueden agravar las fallas por sobrecorriente. El sobrecalentamiento debido a una ventilación deficiente o a altas temperaturas ambientales puede dañar componentes críticos como los IGBT y los condensadores. Garantizar unas condiciones ambientales adecuadas y un mantenimiento regular minimiza el riesgo de sobrecorriente causada por factores externos.

Análisis de fallas y métodos de solución de problemas

Revisión del historial de funcionamiento del VFD y de los códigos de error

Analizar el historial de funcionamiento de un VFD es fundamental en el análisis de fallas. Las lecturas de corriente alta en los registros suelen indicar problemas de sobrecorriente, que pueden deberse a cortocircuitos, atascamiento mecánico o condiciones de carga inadecuadas. La monitorización constante de los niveles de corriente ayuda a identificar patrones que provocan disparos por sobrecorriente del VFD. Los operadores también deben revisar los códigos de error que muestra el convertidor de frecuencia. Estos códigos proporcionan información valiosa sobre fallas específicas, como fenómenos de sobretensión o exceso de corriente de disparo, lo que permite una solución de problemas específica.

Inspección del motor y las condiciones de carga

El análisis de fallas debe incluir una inspección exhaustiva del motor y la carga. Bobinados quemados , cortocircuitos en el cableado del lado de carga o bloqueos mecánicos pueden aumentar la carga y causar sobrecorriente. Aislar el inversor de su carga permite a los técnicos probar el motor e identificar posibles problemas. La sobrecorriente durante las desconexión durante la aceleración suele indicar parámetros mal configurados, como un tiempo de aceleración corto o un ajuste incorrecto del límite superior de corriente. Abordar estos problemas garantiza un funcionamiento más fluido y reduce el riesgo de activación de la protección contra desconexión automática.

Medición de salidas terminales y niveles de corriente

Monitorear las salidas de los terminales es esencial para diagnosticar fallas por sobrecorriente. Si se excede la corriente nominal del motor durante el arranque o el funcionamiento, el convertidor de frecuencia se apagará para evitar daños. Por ejemplo, un motor con una corriente nominal de 41,6 A a 400 V Se activará un disparo si la sobretensión de arranque supera este umbral. La medición regular de las tensiones y corrientes de salida garantiza que el sistema funcione dentro de límites seguros, evitando disparos innecesarios.

Comprobación de componentes dañados o problemas de cableado

Los componentes dañados en la cadena de fallos de la unidad de accionamiento suelen provocar sobrecorriente. Entre los causantes más comunes se encuentran los módulos rectificadores, los módulos IGBT/IPM y los circuitos de detección de corriente. Los daños en los módulos rectificadores suelen deberse a fluctuaciones de la tensión de la red, mientras que las fallas en los módulos inversores suelen deberse a daños en el motor o los cables. Una inspección visual de las conexiones y componentes del cableado puede revelar signos de desgaste, corrosión o sobrecalentamiento. Limpiar el polvo y los residuos del convertidor de frecuencia también ayuda a mantener un rendimiento óptimo.

Verificación de la configuración y los parámetros del sistema

Los ajustes incorrectos del sistema suelen provocar fallos de sobrecorriente. Los operadores deben verificar que el ajuste del límite superior de corriente se ajuste a las especificaciones del motor. Una configuración incorrecta de los tiempos de aceleración o desaceleración puede provocar disparos durante la aceleración o la desaceleración. Ajustar estos parámetros garantiza que el convertidor de frecuencia funcione dentro de sus límites de diseño. Además, revisar los ajustes del sistema para el fenómeno de sobretensión puede evitar disparos innecesarios causados por picos de tensión repentinos.

Medidas preventivas para evitar disparos por sobrecorriente

Mantenimiento e inspección regulares

El mantenimiento rutinario garantiza el funcionamiento eficiente del convertidor de frecuencia y minimiza el riesgo de fallas por sobrecorriente. Los técnicos deben inspeccionar componentes como los IGBT, los condensadores y el cableado para detectar signos de desgaste o daños. Limpiar el polvo y los residuos del sistema de refrigeración previene el sobrecalentamiento, que puede provocar sobrecorriente. La revisión periódica de problemas mecánicos, como la desalineación del motor o cortocircuitos en el lado de carga , también reduce la probabilidad de una desconexión.

Optimización de la configuración y los parámetros del sistema

La configuración correcta de los parámetros del sistema es crucial para prevenir fallas por sobrecorriente. Los operadores deben ajustar los tiempos de aceleración y desaceleración para que coincidan con la inercia de la carga. Aumentar el voltaje durante el arranque puede ayudar a los motores a soportar cargas pesadas sin disparar. Asegurarse de que el límite superior de corriente se ajuste a las especificaciones del motor mejora aún más la estabilidad del sistema.

Garantizar condiciones ambientales adecuadas

Los factores ambientales afectan significativamente el rendimiento de los convertidores de frecuencia. Las altas temperaturas ambientales y la ventilación deficiente pueden provocar el sobrecalentamiento de los componentes, lo que puede provocar fallos por sobrecorriente. Los operadores deben mantener condiciones óptimas de funcionamiento, garantizando un flujo de aire adecuado y manteniendo los conductos de aire libres de obstrucciones. La contaminación por suciedad y polvo también debe abordarse mediante una limpieza regular.

Actualización de componentes para una mayor capacidad

Cuando un sistema experimenta frecuentes disparos por sobrecorriente debido a cargas elevadas, es necesario actualizar los componentes. Aumentar la capacidad del convertidor de frecuencia le permite gestionar cargas mayores sin sobrepasar sus límites de corriente. Una gestión adecuada de la carga garantiza que la capacidad del motor se ajuste a las demandas operativas, lo que reduce el riesgo de fallos por sobrecorriente durante el arranque o el funcionamiento en régimen permanente.

Capacitación del personal sobre el funcionamiento y manejo adecuados

El personal bien capacitado puede identificar y abordar posibles problemas antes de que se conviertan en fallas por sobrecorriente. Los programas de capacitación deben centrarse en el funcionamiento correcto del sistema, la configuración de parámetros y los procedimientos de mantenimiento rutinario. Educar a los operadores sobre las causas de la sobrecorriente y cómo prevenirlas minimiza el riesgo de disparos innecesarios y prolonga la vida útil del equipo.

Ejemplos reales de fallas por sobrecorriente

Sobrecorriente de arranque debido a desalineación del motor

La desalineación del motor durante el arranque suele provocar fallos por sobrecorriente. Cuando el eje del motor y la carga no están correctamente alineados, se requiere par adicional para superar la resistencia. Esta desalineación aumenta la demanda de corriente, provocando la desconexión del convertidor de frecuencia. Por ejemplo, en sistemas de transporte industriales, una alineación incorrecta entre el motor y la transmisión por correa puede provocar una corriente de arranque excesiva.

Consejo : Las comprobaciones periódicas de la alineación con herramientas de alineación láser pueden prevenir estos problemas. Una alineación correcta reduce la tensión mecánica y garantiza un funcionamiento más suave.

Los técnicos también deben inspeccionar si hay acoplamientos desgastados o conexiones sueltas, ya que pueden agravar la desalineación. Abordar estos problemas mecánicos a tiempo minimiza el riesgo de sobrecorriente durante el arranque.

Sobrecorriente de aceleración causada por desequilibrio de carga

El desequilibrio de carga durante la aceleración es otra causa común de fallas por sobrecorriente. La distribución desigual del peso o la fuerza en el motor puede provocar picos repentinos de corriente. Por ejemplo, en un sistema multibomba, si una bomba opera con mayor carga que las demás, el motor que la impulsa puede experimentar sobrecorriente durante la aceleración.

Los operadores pueden mitigar esto equilibrando la carga entre todos los componentes. Ajustar los parámetros de aceleración para permitir un aumento gradual de la velocidad también ayuda a gestionar los niveles actuales. La monitorización regular de las condiciones de carga garantiza que los desequilibrios se detecten y corrijan con prontitud.

Factores ambientales que provocan sobrecorriente (por ejemplo, sobrecalentamiento)

Las condiciones ambientales, como las altas temperaturas ambiente, pueden afectar significativamente el rendimiento del convertidor de frecuencia. El sobrecalentamiento suele dañar componentes críticos como los IGBT, lo que provoca fallos por sobrecorriente. Por ejemplo, una sala de control mal ventilada puede provocar el sobrecalentamiento del convertidor y provocar una desconexión.

Nota : Mantener una ventilación adecuada y usar sistemas de refrigeración puede prevenir el sobrecalentamiento. Los operadores también deben supervisar la temperatura ambiente y asegurarse de que se mantenga dentro del rango recomendado por el fabricante.

La limpieza regular de los filtros de aire y los ventiladores de refrigeración mejora aún más la fiabilidad del sistema. Estas medidas preventivas reducen la probabilidad de fallos por sobrecorriente causados por factores ambientales.

La activación por sobrecorriente en convertidores de frecuencia se debe a varios factores. Las causas comunes incluyen sobrecargas del motor, problemas de cableado y una alta inercia en los sistemas de transmisión, junto con una capacidad insuficiente del motor . Estas condiciones suelen provocar un consumo excesivo de corriente, lo que activa paradas de protección.

El análisis sistemático de fallas y el mantenimiento regular ofrecen beneficios a largo plazo. Las inspecciones rutinarias previenen fallas , prolongan la vida útil del equipo y garantizan un rendimiento óptimo. Los operadores deben adoptar medidas preventivas, como la configuración adecuada del sistema y el control ambiental, para minimizar el riesgo de fallas y mantener la confiabilidad del sistema.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre un convertidor de frecuencia y un variador de frecuencia?

Un convertidor de frecuencia cambia la frecuencia de la energía eléctrica, mientras que un variador de frecuencia controla la velocidad del motor ajustando la frecuencia y el voltaje.

¿Cómo puede afectar el sobrecalentamiento a un inversor?

El sobrecalentamiento daña componentes críticos de un inversor, como los IGBT, lo que provoca fallos por sobrecorriente y paradas del sistema. Un sistema adecuado de ventilación y refrigeración previene este problema.

¿Por qué se dispara un convertidor de frecuencia durante el arranque?

Las fallas de arranque se producen debido a una carga alta, una desalineación del motor o una capacidad insuficiente del mismo. Ajustar el refuerzo de voltaje y prolongar el tiempo de aceleración puede solucionar este problema.