Prévenir les pannes de variateurs de fréquence : 4 causes courantes et solutions éprouvées

Obtenez-vous des défauts de surtension de votre variateur ? Un fonctionnement erratique ? Entendez-vous des bruits étranges ? Panne de variateur ? Il y a de fortes chances que vous deviez modifier vos routines d'utilisation et de maintenance pour votre variateur et probablement d'autres équipements aussi. En règle générale, les variateurs sont d'une fiabilité à toute épreuve. Mais comme la plupart des choses, ils ont leurs besoins critiques et, hélas, leurs points de rupture.

Un variateur de fréquence (VFD) contrôle la vitesse, le couple et la direction d'un moteur asynchrone. Cela semble assez basique, mais les entrailles électroniques de l'opération sont en fait compliquées et nécessitent une maintenance constante par des opérateurs qualifiés.

Nous avons produit une liste à puces utile des causes courantes de pannes de VFD, ainsi que des conseils de maintenance et de réparation. S'il y a UNE chose à retenir, c'est celle-ci : évitez ce que nous appelons l'Axe du Mal Électronique : Saleté, Chaleur et Humidité comme s'ils étaient la peste. Une peste potentiellement coûteuse.

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Principales raisons de panne de VFD et conseils pour identifier et prévenir les problèmes coûteux :

1) Accumulation

Cela signifie principalement de la « crasse » composée de poussière mélangée à l'air typique d'usine qui contient généralement de l'huile, de l'humidité et des particules métalliques. Cette accumulation est probablement la cause numéro un de panne de VFD ! Et ce n'est pas la saleté elle-même. C'est que l'accumulation de poussière/poussière attire l'humidité et empêche une bonne circulation d'air. Cela entraîne une surchauffe, et les particules métalliques peuvent créer des chemins de courant parasites sur vos circuits imprimés. Un triplé des méchants ! Le résultat ? Au minimum, vous obtiendrez des performances diminuées de votre variateur et au pire, une panne catastrophique – boum ! Conseils de prévention :

• Nettoyez régulièrement – tout. Et ayez un planning de maintenance solide pour que le nettoyage ne soit pas négligé. Vous pouvez régulièrement souffler de l'air à travers le radiateur et le ventilateur, et de l'air comprimé dans le VFD. Évitez de souffler de l'air d'usine contaminé en utilisant une alimentation en air dédiée non génératrice de statique (vous ne voulez pas ajouter des problèmes de décharge électrostatique).
• Utilisez le VFD adapté à votre environnement d'usine. Certains ont des bouches d'aération latérales pour le flux de refroidissement mais peuvent être plus sujets à la contamination par la poussière. D'autres variateurs sont dans un boîtier étanche, sans poussière.

2) Chaleur excessive

Généralement causée par l'accumulation, comme discuté ci-dessus. Mais la chaleur excessive peut aussi être causée lorsque le courant dépasse le niveau nominal du variateur et/ou par des connexions desserrées. Vous pouvez vérifier les connexions visuellement, mais cela peut nécessiter une sonde de température ou un pyromètre numérique portatif. Les connexions ne devraient jamais être plus chaudes que les fils de connexion. Vérifiez aussi les températures du variateur et du moteur. La surchauffe peut entraîner des condensateurs grillés et d'autres composants. Elle peut aussi causer des courts-circuits qui ne suffisent pas à faire sauter un fusible ou déclencher une surcharge, mais juste assez pour arrêter le contrôleur et vous laisser vous demander pourquoi la production s'est arrêtée net. Voici comment prévenir ce problème :

• Utilisez une sonde de température pour vérifier les connexions, le variateur et le moteur afin de vous assurer qu'ils respectent les exigences de l'OEM.
• Maintenez un environnement propre et bien ventilé
• Vérifiez régulièrement les ventilateurs pour tout signe de défaillance de roulement ou d'objets étrangers. C'est généralement un problème bruyant et facile à repérer.
• Recherchez des condensateurs bombés ou qui fuient. Si vous en avez, vous devez arrêter le variateur immédiatement et le faire réparer ! Le risque est une cascade coûteuse de dommages aux composants.

3) Humidité/Condensation

Un problème courant dans de nombreuses usines. L'excès d'humidité peut causer de la corrosion endommageant les circuits imprimés de vos équipements électroniques. Un VFD qui fonctionne 24/7 crée généralement assez de chaleur via le radiateur pour empêcher la condensation interne. Si vous faites fonctionner le vôtre moins souvent, vous devrez prendre des mesures pour prévenir la condensation. Que pouvez-vous faire ?

• Des déshumidificateurs peuvent aider, mais assurez-vous qu'ils ne gouttent pas près des équipements électroniques. Il existe de nombreux choix de déshumidificateurs, alors demandez de l'aide pour faire le meilleur choix pour votre environnement.
• Si vous exploitez une installation de transformation alimentaire, vous devez faire appel à des experts sur ce sujet.
• Choisissez un VFD avec un boîtier étanche si possible.
• Mettez sous tension régulièrement vos VFD de secours stockés pour vous assurer qu'ils fonctionnent à performance optimale et stockez-les dans un endroit propre, sec et protégé. Avoir un VFD en panne et aucun bon secours vous coûtera de multiples façons.

4) Connexions desserrées/Dommages aux composants

Si vous avez un fonctionnement erratique de votre VFD, des connexions desserrées et des composants défectueux/vieux sont des causes probables. Les vibrations et les cycles thermiques sont des causes typiques de connexions desserrées qui peuvent ensuite mener à des arcs électriques dangereux. L'arc à la sortie peut endommager d'autres composants et causer des défauts de surintensité. Que pouvez-vous faire ?

• Dans le cadre de votre cycle de maintenance préventive, inspectez régulièrement les composants en recherchant des condensateurs bombés ou qui fuient, les codes de date sur les condensateurs (les condensateurs doivent être remplacés après environ 5 à 10 ans), des ventilateurs endommagés, des radiateurs problématiques, de la corrosion et/ou des pistes endommagées sur les circuits imprimés.
• Effectuez des mesures de tension de préférence avec le VFD en fonctionnement. L'OEM aura des directives de mesure pour cela. Les problèmes de tension peuvent indiquer de mauvais condensateurs, un pont de diodes défectueux et/ou une fuite de transistor. Vous pouvez vérifier la chute de tension à travers la connexion si vous êtes sous tension ou la résistance à travers une connexion si vous êtes hors tension. Isolez la connexion pour obtenir une lecture fiable.
• Ne « resserrez » pas simplement les vis automatiquement comme méthode de vérification du serrage, ce qui peut faire plus de mal que de bien. Consultez votre manuel car cela nécessite souvent une vérification infrarouge avec un pyromètre numérique.
• Ne dépassez pas la limite de fonctionnement. Cela signifie obtenir la formation appropriée et/ou vous familiariser avec les recommandations de l'OEM.
• Ne connectez pas l'alimentation d'entrée aux bornes de sortie du moteur. Cela arrive réellement et cela peut détruire le module de puissance et éventuellement causer des dommages catastrophiques. Tous les VFD ne sont pas configurés de la même manière, alors vérifiez soigneusement.
• Rééduquez-vous si vous achetez un VFD d'un fabricant différent de celui auquel vous êtes habitué. N'assumez pas que le fonctionnement ou la maintenance est le même. Les directives de maintenance de l'OEM varient.

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Liens utiles :

• Service de réparation VFD ACS
• Service de réparation de circuits imprimés ACS

Vous avez encore des questions ou des inquiétudes sur votre VFD ? Pensez-vous qu'il puisse avoir besoin d'un service ? S'il est encore sous garantie, contactez votre OEM. S'il n'est plus sous garantie, contactez un centre de réparation électronique industriel indépendant. Il devrait offrir des évaluations gratuites pour votre VFD et, si nécessaire, un devis gratuit pour les réparations. Il devrait également fournir des rapports de réparation et une bonne garantie couvrant à la fois les pièces et la main-d'œuvre.