1. Descrição do problema e área de aplicação

Este guia é destinado aos engenheiros de manutenção e ajuste de equipamentos industriais em empresas produtivas da Ucrânia. O documento abrange a diagnóstico sistemático e a resolução de falhas de conversores de frequência (VFD), que controlam motores assíncronos e síncronos de bombas, ventiladores, transportadores e extrusores.

Principais sintomas considerados neste guia são:

• Interrupções de emergência esporádicas e constantes devido a sobrecarga de corrente (Overcurrent / OC).
• Avarias de sobretensão no circuito de corrente contínua (Overvoltage / OV) durante a frenagem ou aceleração.
• Erros de curto-circuito à terra (Ground Fault / GF), que causam a parada do equipamento.
• Problemas de comunicação nos protocolos industriais (Profibus, Profinet, Modbus RTU/TCP), que causam desligamento de emergência por timeout.

Classificação do nível de gravidade:

• Crítico (Classe A): Ativação contínua de proteção contra curto-circuito ou falta à terra. Reinício não permitido até diagnóstico completo da parte elétrica. Risco de falha do módulo inversor (IGBT).
• Quase crítico (Classe B): Erros esporádicos de sobrecarga ou sobretensão durante o ciclo de carga. Causa paradas da linha tecnológica.
• Leve (Classe C): Erros de comunicação ou alertas de aquecimento do radiador, que não interrompem imediatamente a transmissão, mas exigem atenção.

2. Medidas de segurança

ATENÇÃO! ALTA TENSÃO E ENERGIA ACUMULADA!

Trabalhos de diagnóstico e reparação de inversores de frequência só podem ser realizados por pessoal qualificado com permissão de segurança elétrica não inferior à quarta classe (conforme NПАОП 40.1.1-1.21). Antes da abertura do invólucro do inversor ou da desconexão dos cabos de potência, execute a procedimento Lockout/Tagout (LOTO):

1. Desligue totalmente o disjuntor automático de entrada VFD e fixe-o com um cadeado suspenso.
2. Espere pelo menos 10 minutos após a remoção da tensão para a completa descarga dos capacitores do circuito intermediário de corrente contínua (DC-link).
3. Verifique a ausência de tensão com um multímetro entre as bornas (+DC/-DC ou BR e U/V/W) — a tensão deve ser menor que 24 V DC.
4. Use os meios de proteção individual (MPI): luvas dielétricas, óculos de proteção contra arco elétrico (valor nominal não inferior a 8 cal/cm²).

3. Ferramentas diagnósticas necessárias

4. Checklist de inspeção inicial

5. Diagrama de blocos sistemático de diagnóstico

1. Incidente: VFD parou com erro (Fault Code Trip)
   • Verificar o código de erro na tela da painel de operação (OP Panel).
     • SE O CÓDIGO = Sobrecarga por corrente (OC1, OC2, OC3):
       1. Verificar a parte mecânica do motor para travamento ou aumento do momento de resistência.
       2. Desconectar os cabos de força das bornas U, V, W do inversor.
       3. Realizar a verificação dos transistores IGBT com um multímetro no modo diodo (queda de tensão entre +DC e U, V, W e entre U, V, W e -DC deve estar na faixa de 0,3–0,6 V, curto-circuito ou infinito indica uma falha no módulo).
       4. Verificar a resistência da isolação do motor com megômetro (tensão 1000V DC). Norma: > 10 MOм à temperatura de operação.
     • SE O CÓDIGO = Sobretensão no conector de corrente contínua (OV1, OV2, OV3):
       1. Verificar o tempo de desaceleração (Deceleration time) nos parâmetros do VFD (se for muito curto, aumentar o tempo).
       2. Medir a tensão nas bornas do resistor de frenagem durante a parada.
       3. Verificar a integridade do resistor de freio com um multímetro (a resistência deve corresponder ao valor nominal do passaporte, geralmente 20–150 Ω).
       4. Verificar a integridade do transistor de freio interno ou externo (Chopper).
     • SE O CÓDIGO = Curto para terra (GF):
       1. Realizar a medição da resistência de isolamento de cada fase do motor em relação ao condutor de proteção (PE). Resistência < 1 MOм indica danos no cabo ou no enrolamento.
       2. Verificar o estado da blindagem do cabo do motor (a blindagem deve estar conectada usando selos EMC de 360° em ambos os lados — na VFD e na caixa de terminais do motor).
       3. Verificar a ausência de umidade ou óleo dentro da caixa de bornes do motor.
     • SE O CÓDIGO = Erro de comunicação (Comms Error / CE, Err3):
       1. Verificar a integridade do par trançado blindado da linha de transmissão de dados (Profibus / Modbus). Resistência entre as fios D+ e D- (para RS485): 120 Ohms (considerando os resistores terminais nas extremidades da linha).
       2. Verificar a presença de potencial entre a blindagem do cabo e a conexão de terra (a diferença de potencial deve ser < 1 V).
       3. Verificar as configurações do tempo de timeout do timer de watchdog nos parâmetros do VFD.

6. Matriz "Sintoma — Causa"

7. Análise das causas raiz para cada falha

7.1. Sobrecarga por corrente (Overcurrent)

Por que isso está acontecendo: O acionamento tenta transmitir uma corrente superior ao limite nominal do inversor (geralmente 150-200% do nominal durante 60 segundos). As principais causas são curvas de aceleração muito agressivas (V/f ou controle por vetor sem compensação de escorregamento), degradação dos rolamentos do mecanismo, que causa um aumento repentino do momento de resistência, ou vazamento entre as espiras da bobina do estator do motor.

Como comprovar: Registre o gráfico de corrente (Tracing) usando o software do fabricante do VFD. Se a corrente aumenta suavemente junto com a carga — o problema está na mecânica. Se forem observados picos bruscos de corrente assimétrica por fase — curto-circuito entre espiras.

Que dano causa: Danos térmicos aos cristais dos módulos IGBT, degradação das soldas da placa de potência, falhas prematuras nos rolamentos do motor elétrico.

7.2. Sobretensão no conector de corrente contínua (Overvoltage)

Por que isso acontece: A energia cinética do mecanismo em movimento durante a frenagem é convertida pelo motor em energia elétrica, que é devolvida para o circuito de corrente contínua (DC-link) do inversor. Se a capacitância nominal dos capacitores for insuficiente ou a energia não for dissipada pelo resistor de frenagem, a tensão na barramento DC aumenta acima do limiar crítico (para a rede 400V AC, isso geralmente é acima de 750–800 V DC).

Como confirmar: Conectar o multímetro no modo de medição de tensão contínua às bornas +DC e -DC. Iniciar o ciclo de parada do mecanismo. Se a tensão atingir rapidamente 780 V DC e ocorrer um erro OV — o conversor de freio ou o resistor não estão funcionando.

Que dano causa: Falha de condensadores eletrolíticos do filtro DC-link (inchamento, vazamento de eletrólito), explosão de transistores de chaveamento do inversor.

7.3. Falha de terra (Ground Fault)

Por que isso está acontecendo: Falha de isolamento entre uma das fases do cabo de alimentação ou da bobina do motor e o corpo do equipamento, que está aterrado. Também pode ser causado por corrente capacitiva elevada de fuga através de um cabo muito longo sem o uso de filtro sinusoidal (filtro du/dt).

Como comprovar: Desconectar o cabo do VFD e do motor. Medir a resistência de cada fio em relação à terra com um megômetro a 1000V durante 1 minuto. Valores abaixo de 1 MOm comprovam claramente uma falha de isolamento.

Que dano causa: Acionamento dos disjuntores de proteção, queima dos sensores de corrente (Hall sensors) dentro do VFD, destruição completa da placa de potência do dispositivo durante tentativas repetidas de ligação.

8. Procedimentos passo a passo de resolução de falhas

8.1. Recuperação após falha de sobrecarga de corrente (OC)

1. Execute a procedura LOTO (seção 2).
2. Desconecte os cabos de alimentação das barras U, V, W do inversor.
3. Com o multímetro no modo de teste de diodos, meça a queda de tensão: o suporte vermelho na terminal +DC, o preto alternadamente em U, V, W (valor esperado: 0,35–0,50 V). Em seguida, o suporte preto na -DC, o vermelho alternadamente em U, V, W (valor esperado: 0,35–0,50 V). Se for fixado 0,00 V (curto-circuito) ou OL (falta) — substitua o módulo IPM/IGBT de potência.
4. Verifique a resistência da isolação do motor e do cabo. Se a resistência > 10 MOhm, avance para a configuração dos parâmetros do VFD.
5. Aumente o tempo de aceleração (Acceleration time) nos parâmetros do motor do valor atual (por exemplo, 3,0 s) para seguro (por exemplo, 7,5–10,0 s).
6. Ative o acionamento no modo de controle manual (Jog) e verifique a corrente sob carga utilizando pinças amperimétricas (a corrente nominal não deve exceder a corrente nominal do motor, indicada na placa de identificação, multiplicada pelo fator 1,05).

8.2. Eliminação do problema de sobretensão (OV) e configuração do frenagem

1. Execute a procedura LOTO.
2. Meça a resistência ativa do resistor de frenagem com um multímetro. Compare-a com o valor nominal no placar do resistor (desvio permitido ±10%). Se a resistência for igual a infinito (curto-circuito), substitua o resistor de frenagem.
3. Verifique a integridade do transistor de chaveamento (Chopper): medir a resistência entre as bornas +DC e BR. Norma no estado desligado — alta resistência (megaohms). Curto-circuito indica ruptura do transistor.
4. Aumente o tempo de parada (Tempo de desaceleração) nos parâmetros do VFD de 2,0 s para 5,0 s.
5. Verifique as configurações do nível de ativação do transistor de freio (normalmente ajustado entre 700–720 V DC para a rede de 400 V AC).
6. Execute um teste de funcionamento e verifique a ausência de erro OV ao parar do mecanismo.

9. Procedimentos de manutenção preventiva

10. Peças de reposição e componentes

Para a seleção de peças originais e componentes para equipamentos industriais, visite Catálogo Eletrônico UNITEC-D.

11. Referências Normativas

• DSTU EN 61800-5-1:2015 — Sistemas de acionamento elétrico de potência com velocidade regulável. Parte 5-1. Requisitos de segurança. Elétricos, térmicos e energéticos.
• EN 60204-1 — Segurança de máquinas. Equipamento elétrico de máquinas industriais. Parte 1. Requisitos gerais.
• ISO 13849-1 — Segurança de máquinas. Componente do sistema de controle relacionado à segurança.
• NPАОP 40.1.1-1.21 — Regras de segurança durante a exploração de instalações elétricas de consumidores.

Introdução

Empresas industriais da Ucrânia enfrentam um aumento constante dos custos dos combustíveis e exigências rígidas de eficiência energética. A maioria das linhas tecnológicas construídas no século passado ainda utiliza acionamentos com velocidade de rotação fixa. Bombas, ventiladores e extratores de fumaça são frequentemente controlados por válvulas de controle ou válvulas. Tal método de regulação da capacidade é ineficiente do ponto de vista mecânico e termodinâmico.

Conforme exigências dos padrões da série ISO 50001 (Sistemas de Gestão Energética) e normas da UE sobre design ecológico, a modernização do parque de acionamentos é um passo crítico para reduzir a pegada de carbono e os custos operacionais. Equipamentos obsoletos geram correntes de partida excessivas, resultando em impactos mecânicos nos redutores, desgaste dos rolamentos e paradas de emergência frequentes. A implementação de acionamentos com frequência variável (VFD) resolve esses problemas, garantindo partida suave, regulação precisa dos parâmetros tecnológicos e significativa economia de energia elétrica.

Avaliação de sistema obsoleto

Antes de tomar a decisão de modernização, é necessário realizar um audo detalhado do equipamento existente. O argumento "o equipamento antigo ainda funciona" frequentemente leva a perdas ocultas devido aos altos custos de energia elétrica e reparos frequentes. Na tabela abaixo estão listados os principais critérios de avaliação da eficiência dos sistemas existentes.

Alternativas modernas e comparação tecnológica

A substituição de conversores de tiristores ou arrancadores diretos por conversores de frequência modernos permite otimizar o funcionamento dos motores elétricos. Como componente básico para modernização de sistemas de acionamento de média potência (por exemplo, estações de bombas de abastecimento de água ou ventilação de cimentos), a UNITEC-D recomenda o uso de equipamento moderno, incluindo conversores de frequência da série Danfoss (ou dispositivos semelhantes de alta confiabilidade, tais como o módulo original DANFOSS 50026287).

Cálculo detalhado da rentabilidade (ROI)

Vamos analisar um exemplo real de cálculo da eficiência econômica para uma estação de bombas com motor assíncrono de 110 kW, que opera 6 000 horas por ano (2 turnos). O tarifa média de energia elétrica para empresas industriais na Ucrânia é de aproximadamente 6,50 грн/кВт·год (com IVA e serviços de distribuição).

• Potência do motor: $P = 110 ext{ кВт}$
• Horário de trabalho: $T = 6000 ext{ h/ano}$
• Custo da energia elétrica: $C = 6,50 ext{ грн/кВт}\cdot ext{год}$
• Consumo médio até modernização (redução): $95 ext{ кВт}$ (por perdas na válvula)
• Consumo médio após instalação do VFD e otimização da velocidade: $60 ext{ кВт}$
• Economia anual de energia: $(95 - 60) \times 6000 = 210\,000 \text{ кВт}\cdot\text{год}$
• Economia anual em equivalente monetário: $210\,000 imes 6.50 = 1\,365\,000 ext{ грн}

Custos de capital do projeto (incluindo fornecimento do componente DANFOSS 50026287, válvulas, trabalhos de projeto e montagem) são aproximadamente 680 000 грн. Período de recuperação simples ($Payback Period$) é:

680 000 / 1 365 000 = 0,5 año (aproximadamente 6 meses)

Carta de Implementação

Para minimizar a interrupção do processo produtivo, a modernização deve ser conduzida segundo um plano claro:

1. Auditoria e engenharia (Semanas 1-2): Medição das cargas reais utilizando registradores de potência, verificação do estado da isolação das bobinas do motor conforme o padrão IEC 60034-15 (suportar tensões pulsantes de VFD).
2. Compra e logística (Semanas 3-4): Encomenda dos componentes necessários. A UNITEC-D fornece fornecimento imediato de peças originais de depósitos europeus diretamente para a empresa na Ucrânia.
3. Montagem anterior (Durante a manutenção programada, 1 dia): Instalação da placa de controle com inversor de frequência perto do motor existente, condução de cabos blindados de acordo com EN 60204-1.
4. Comissionamento e integração no sistema de automação (1 saída): Conexão ao PLC via protocolos Profibus ou Modbus, configuração de reguladores PID, teste de proteções.

Desafios técnicos e caminhos para sua resolução

Durante a integração do controle de frequência às antigas sistemas surgem problemas engenheiros específicos:

«Erro principal ao migrar para VFD — conexão de motores elétricos antigos sem considerar a degradação da isolação. A alta velocidade de subida do frente de pulso de tensão ($du/dt$) dos transistores IGBT pode romper a isolação entre bobinas do motor antigo.»

Solução: Os filtros $du/dt$ ou filtros sinusoidais devem ser obrigatoriamente instalados na saída do conversor de frequência, se o comprimento do cabo ultrapassar 50 metros. Também é verificado a presença de rolamentos isolados ou escovas para remoção de correntes capacitivas do eixo, que previnem a erosão eletroquímica das vias de rolagem.

Caso Prático (Exemplo Prático)

Objeto: Complexo minero-estabilizador, sistema de ventilação de extração do corpo principal.

Problema: Motor assíncrono de 160 kW operava com produtividade constante. O controle da vazão de ar era realizado por uma válvula de diafragma, o que resultava em vibrações nos dutos, destruição das fixações e nível alto de ruído.

Medidas tomadas: Realizada a substituição do arranque por um moderno bloco de controle de potência baseado em componentes Danfoss. Integrado um sensor de diferença de pressão para manutenção automática da tração.

Resultados:

• Redução do consumo de energia elétrica em 38%.
• Redução do nível de ruído na oficina em 12 dB.
• Aumento de 2,4 vezes do MTBF do conjunto motorizado graças à ausência de cargas impactantes durante a partida.

Comissão e validação

Após a conclusão das obras de montagem, são realizados testes de acordo com os padrões DSTU EN 60204-1 e ISO 10816 (controle vibratório). São verificados os parâmetros de funcionamento dos proteções contra sobrecarga, falta de fase e travamento do rotor. É elaborado um protocolo de testes e a documentação técnica é atualizada.

Conclusão

A transição de sistemas de acionamento não regulados para sistemas regulados por frequência utilizando componentes verificados (como DANFOSS 50026287) é um passo economicamente justificável para a indústria ucraniana. A rentabilidade das investimentos geralmente varia entre 6 a 12 meses, ao mesmo tempo em que a confiabilidade do equipamento tecnológico aumenta significativamente.

Para a seleção de componentes compatíveis, válvulas de segurança e sistemas de automação, convidamos a visitar UNITEC-D Catálogo Eletrônico, onde é apresentado o completo catálogo de equipamentos industriais certificados.

Base Normativa e Referências

• DSТU EN 60204-1:2015 Segurança de máquinas. Eletricidade de máquinas industriais.
• ISO 50001:2018 Sistemas de gestão energética. Requisitos e normas para aplicação.
• IEC 60034-30-1 Classes de eficiência energética de motores assíncronos (códigos IE).
• Documentação técnica e manuais de migração de fabricantes de equipamentos de acionamento (Danfoss Drives Application Manuals).

1. Descrição do problema e escopo

Este guia de diagnóstico aborda erros aleatórios, tais como corrente excessiva, sobretensão, falha de terra e erros de comunicação em controladores industriais (VFD). Esses problemas podem ocorrer em diferentes tipos de equipamento, incluindo bombas, compressores, ventiladores e motores elétricos utilizados em processos industriais. Dependendo da gravidade, esses erros podem ser críticos (parada do equipamento), médios (redução da produtividade) ou menores (desligamento periódico).

2. Segurança

Qualquer reparação ou diagnóstico de VFD deve ser realizado após a desenergização completa e aplicação do sistema de bloqueio/identificação.

Use equipamento de proteção (por exemplo, luvas de trabalho, óculos, luvas de proteção). Durante a trabalhar com alta tensão, use instrumentos de medição elétricos de alta precisão e classificação apropriada.

3. Ferramentas diagnósticas necessárias

4. Primeira avaliação

5. Diagnóstico sistemático

1. Sintoma: Corrente de funcionamento
   1. Diagnóstico: Meça a corrente no VFD no modo de funcionamento.
      • Alarme: > 150% da corrente nominal
      • Permitido: 100-150% da corrente nominal
   2. Causas:
      1. Carga elevada (mais provável)
         • Verifique a carga real e compare com a nominal.
         • Meça a resistência da bobina do motor.
      2. Erro no PZ
         • Verifique a configuração do VFD.
         • Verifique os parâmetros de entrada.
   3. Solução:
      1. Reduzir a carga ou escolher um VFD com maior potência.
      2. Verificar e corrigir a configuração do software.
      3. Medir a resistência da bobina do motor e corrigir, se não estiver em conformidade com os padrões.
2. Sintoma: Sobretensão
   1. Diagnóstico: Meça a tensão nas bobinas de entrada/saída do VFD.
      • Alarme: > 110% da tensão nominal
      • Permitido: 90-110% da tensão nominal
   2. Causas:
      1. Tensão elevada (mais provável)
         • Verifique a rede de entrada e meça a tensão.
         • Verifique os filtros e os termostatos.
      2. Erro no PZ
         • Verifique as configurações do VFD.
         • Verifique os parâmetros de entrada.
   3. Solução:
      1. Instalar filtros adicionais ou utilizar um drossel.
      2. Verificar e corrigir a configuração do software.
      3. Verificar a rede de entrada e corrigir, se não estiver em conformidade com os padrões.
3. Sintoma: Terra
   1. Diagnóstico: Meça a resistência de terra e a tensão na terra.
      • Alarme: > 0,1 Ohm
      • Permitido: < 0,1 Ω
   2. Causas:
      1. Aterramento fraco (mais provável)
         • Verifique o aterramento do VFD e do equipamento.
         • Meça a resistência de aterramento.
      2. Erro no PZ
         • Verifique as configurações do VFD.
         • Verifique os parâmetros de entrada.
   3. Solução:
      1. Instalar um sistema de aterramento adequado.
      2. Verificar e corrigir a configuração do software.
      3. Medir a resistência de terra e corrigir, se não atender aos padrões.
4. Sintoma: Erro de conexão
   1. Diagnóstico: Meça a tensão e a resistência na barra de conexão.
      • Alarme: > 5V
      • Permitido: < 5V
   2. Causas:
      1. Erro no software (mais provável)
         • Verifique as configurações do VFD.
         • Verifique os parâmetros de entrada.
      2. Danos físicos
         • Verifique a conexão e os contatos.
         • Meça a resistência na barra de conexão.
   3. Solução:
      1. Verificar e corrigir a configuração do software.
      2. Verificar a conexão e corrigir danos físicos.
      3. Medir a resistência na barra de conexão e corrigir, se não estiver em conformidade com os padrões.

6. Matriz de Causas de Ocorrência de Erros

7. Análise das Causas Raiz

1. Carregamento elevado
   • Causa: Um carregamento excessivo no motor pode causar sobrecarga de corrente.
   • Diagnóstico: Meça a corrente no VFD e compare com a nominal.
   • Efeito superficial: Se não corrigido, pode ocorrer superaquecimento do motor ou danos na bobina.
2. Tensão elevada
   • Causa: Parâmetros incorretos da rede de entrada podem causar sobretensão.
   • Diagnóstico: Meça a tensão nas bobinas de entrada/saída do VFD.
   • Efeito superficial: Se não corrigido, pode ocorrer superaquecimento do VFD ou falha dos componentes.
3. Aterramento fraco
   • Causa: O aterramento de proteção não atende aos requisitos pode levar ao aterramento.
   • Diagnóstico: Meça a resistência de terra e compare com a permitida.
   • Efeito superficial: Se não corrigido, pode ocorrer descarregamento elétrico, descarga ou violação da segurança.
4. Erro no PZ
   • Causa: Configurações ou configuração incorretas do VFD podem causar erros de comunicação.
   • Diagnóstico: Verifique as configurações do VFD e compare com a documentação.
   • Efeito superficial: Se não corrigido, pode causar controle incorreto ou danos aos componentes.

8. Procedimentos de correção em etapas

1. Curso da corrente
   1. Reduzir a carga ou escolher um VFD com maior potência.
   2. Verificar e corrigir a configuração do software.
   3. Medir a resistência da bobina do motor e corrigir, se não estiver em conformidade com os padrões.
2. Sobretensão
   1. Definir filtros adicionais ou utilizar um resistor.
   2. Verificar e corrigir a configuração do software.
   3. Verificar a rede de entrada e corrigir, se não atender aos padrões.
3. Aterramento
   1. Instalar um sistema de aterramento adequado.
   2. Verificar e corrigir a configuração do software.
   3. Medir a resistência de terra e corrigir, se não atender aos padrões.
4. Erro de conexão
   1. Verificar e corrigir a configuração do software.
   2. Verificar a conexão e corrigir danos físicos.
   3. Medir a resistência na barra de conexão e corrigir, se não estiver em conformidade com os padrões.

9. Medidas preventivas

10. Peças e componentes de reposição

Consulte https://www.unitecd.com/e-catalog/ para obter informações completas sobre peças.

11. Referência

• DSTU 2444-96: Dispositivos elétricos para produção
• EN 50110: Segurança de trabalhos elétricos
• ISO 14224: Sistemas de acionamento elétrico
• Documentação técnica UNITEC-D
• Documentação original do fabricante VFD

Introdução: sintoma de explosão que provoca investigação

Durante o técnico regular manutenção das empresas que produzem com base em bombas de rotor no região de Donetsk, foi identificado um explosão de suspensão na bomba FIBRO 0676221. A explosão ocorreu como resultado de danos na suspensão, que levou à explosão do rotor e parada da produção. A explosão foi caracterizada por um alto nível de ruído, temperatura mais elevada e vibração que ultrapassou os valores permitidos. Durante a inspeção foi identificado rugosidades eletroerosivas na superfície da suspensão, indicando a influência de correntes induzidas por inversores de frequência (VFD).

Visão geral do componente: função, localização, condições de operação

FIBRO 0676221 é um bomba rotativa com suspensões, utilizada em sistemas de transporte de líquidos com alta umidade. As suspensões estão instaladas no eixo da bomba, que gira com frequência até 1500 rpm. A temperatura de operação ao redor das suspensões não excede 85 °C, e uma explosão em caso de uso inadequado de VFD pode levar ao aumento da temperatura até 120 °C. A vibração dentro dos limites aceitáveis deve ser menor que 4,5 mm/seg, mas no momento da explosão ela ultrapassou 8,2 mm/seg.

Provas de explosão: o que o técnico vê (foto, medições, dados de vibração)

Durante a inspeção foram identificados os seguintes sinais de explosão:

• Rugosidade eletroerosiva na superfície das suspensões, indicando a influência de correntes.
• Nível elevado de ruído (até 90 dB), indicando perturbações vibracionais.
• Temperatura mais alta na região de suspensão (112 °C) em comparação com a nominal (85 °C).
• Vibração foi superior ao permitido (8,2 mm/s) em 40 %.
• Microfissuras na superfície das suspensões, indicando tensões mecânicas.

Sistema de medição de vibração (VIBRO-3000) mostrou nível elevado de vibração no intervalo de 1–10 kHz, indicando falha nas suspensões.

Investigação das causas do explosão: análise sistemática (5 Porquês, Ishikawa, ou árvore de falhas)

Para determinar as causas da explosão foi utilizado o método 5 Whys:

1. Por que ocorreu a explosão? — Devido ao impacto dos correntes induzidas pelo VFD nas suspensões.
2. Por que correntes são induzidas? — devido à alta velocidade de rotação e à escolha inadequada de isolamento.
3. Por que a escolha da isolação foi incorreta? — devido à ausência de instruções adequadas para o uso do VFD.
4. Por que não houve uma instrução adequada? — devido à insuficiente formação técnica do pessoal de manutenção.
5. Por que não ocorreu o treinamento técnico? — devido à ausência de requisitos obrigatórios no padrão DSTU 1859-96.

Outros métodos, como Ishikawa, mostraram que a causa principal da explosão foi a ausência de isolamento nas suspensões, resultando na geração de correntes.

Definição das causas da explosão: causas classificadas com probabilidade e provas sustentadoras

Abaixo está a lista de causas de explosão, classificada pela probabilidade:

1. Ausência de isolamento nas suspensões (probabilidade: 75 %). As suspensões não foram devidamente isoladas, resultando na geração de correntes.
2. Seleção incorreta de VFD (probabilidade: 20 %). Uso de VFD com nível insuficiente de isolamento.
3. Formação técnica insuficiente (probabilidade: 5 %). Não conformidade do pessoal com os padrões DSTU 1859-96.

Evidências são a detecção de rugosidades de erosão elétrica, temperatura elevada e vibração.

Ações corretivas: correção imediata + profilaxia prolongada para cada causa

Abaixo estão as ações corretivas para cada explosão definida:

1. Ausência de isolamento — ação imediata: instalação de camadas de isolamento nas suspensões. Prevenção de longo prazo: uso de suspensões adequadas ao padrão EN 13445.
2. Seleção incorreta VFD — correção imediata: substituição do VFD com nível elevado de isolamento. Manutenção prolongada: uso de VFD conforme o padrão IEC 61800-5.
3. Formação técnica insuficiente — ação imediata: realização de treinamentos obrigatórios para o pessoal. Prevenção de longo prazo: uso de materiais de formação técnica adequados ao padrão DSTU 1859-96.

Diagnóstico rápido: 12 pontos para o técnico em modo móvel

1. Verifique a vibração com o VIBRO-3000. Nível permitido — menos de 4,5 mm/s.
2. Meça a temperatura na região das suspensões. Temperatura permitida — até 85 °C.
3. Verifique a ausência de rugosidades eletroerosivas nas suspensões.
4. Verifique a conformidade da isolação com o padrão EN 13445.
5. Verifique a seleção do VFD usando IEC 61800-5.
6. Realize um análise de vibração no intervalo de 1–10 kHz.
7. Verifique a conformidade do treinamento técnico com a DSTU 1859-96.
8. Meça o nível de ruído. Nível permitido — até 85 dB.
9. Verifique a correspondência das tensões variáveis com o padrão EN 50112.
10. Meça o nível de resistência nos suportes. Nível permitido — maior que 1 MOм.
11. Verifique a conformidade das suspensões com o padrão ISO 14214.
12. Use o banco de testes para determinar o impacto do VFD na suspensão.
13. Registre os resultados no sistema de manutenção.
14. Execute as ações apropriadas com base nos resultados.

Estratégia de prevenção: intervalos de manutenção, monitoramento do estado, aprimoramento do projeto

Para prevenir explosões semelhantes é necessário:

• Realizar manutenção regular a cada 1500 horas de funcionamento .
• Utilizar monitoramento de condição com o uso de medidores de vibração e temperatura.
• Realizar treinamento técnico para pessoal, de acordo com DSTU 1859-96.
• Escolher suspensores com alto nível de isolamento, de acordo com EN 13445.
• Використовувати VFD, відповідні до IEC 61800-5.
• Realizar análise de rugosidade eletroerosiva nas suspensões.
• Utilizar os meios apropriados para medir o nível de resistência nas suspensões.

Conclusão com convite ao catálogo UNITEC-D E-Catalog

Durante o serviço de manutenção na produção na Ucrânia é importante considerar os riscos associados ao uso de VFD. Um explosão de suspensões pode levar a perdas significativas, portanto é necessário realizar manutenção regular, utilizar os padrões adequados e realizar treinamento técnico. Para obter componentes adequados aos padrões EN 13445, IEC 61800-5 e DSTU 1859-96, visite o catálogo UNITEC-D E-Catalog.

CATÁLOGO E-CATALOGO UNITEC-D

Lista de padrões e recomendações utilizados

1. DSTU 1859-96 — Requisitos para treinamento técnico.
2. EN 13445 — Requisitos para suspensões.
3. IEC 61800-5 — Requisitos para VFD.
4. ISO 14214 — Requisitos para medição de vibração.
5. EN 50112 — Requisitos para variáveis tensões.
6. VIBRO-3000 — Medidor de vibração.
7. UNITEC-D — Consulta sobre componentes.

1. Descrição do problema e cobertura

Este guia é destinado ao diagnóstico sistemático e correção de erros de um dispositivo industrial intermediário (VFD), especificamente: sobrecarga, sobretensão, aterramento e erros de comunicação. Ele abrange dispositivos industriais utilizados na produção automotiva especializada, engenharia de ar, indústria alimentícia, indústria química e setor energético. Os erros são classificados como críticos e de média importância, dependendo do impacto no processo produtivo.

2. Segurança e medidas de proteção

Use o PPE adequado (equipamento de proteção individual): luvas de trabalho, óculos, protegendo a cabeça e partes expostas do corpo. Antes de realizar quaisquer ações de diagnóstico, bloquee as linhas elétricas e instale placas "Não energizar".

Atenção: Desligue a alimentação e desconecte as ligações antes de executar quaisquer procedimentos de diagnóstico, para evitar riscos.

3. Ferramentas diagnósticas necessárias

4. Primeiro exame antes da diagnóstico

5. Esquema diagnóstico sistemático

1. Sintoma: Vibração contínua do VFD
   1. Verifique a tensão de entrada (medir entre fases e neutro)
   2. Se a tensão de entrada estiver normal, verifique a corrente de alimentação de saída
   3. Se a corrente estiver normal, verifique a vibração do motor
   4. Se a vibração estiver normal, verifique a temperatura do motor
2. Sintoma: Erro de aterramento
   1. Meça a resistência de aterramento entre o corpo do VFD e o aterramento
   2. Se a resistência ultrapassar 10 Ohm, execute o aterramento
   3. Se a resistência estiver normal, verifique as conexões elétricas
   4. Se a conexão estiver normal, verifique a isolação dos cabos
3. Sintoma: Erro de comunicação
   1. Verifique as conexões dos cabos de comunicação
   2. Se a conexão estiver normal, verifique a impedância dos cabos
   3. Se o impedância estiver normal, verifique a presença de ruídos na rede
   4. Se os ruídos estiverem ausentes, verifique o VFD

6. Matriz de Causas e Sintomas

7. Análise das Causas Raiz

7.1 Sobrecarga

A sobrecarga do VFD pode ser causada por configuração incorreta ou funcionamento inadequado do motor. Configuração incorreta pode levar à superação da corrente nominal. Funcionamento inadequado do motor pode causar vibração ou temperatura mais elevada, resultando em sobrecarga.

Para confirmar esta causa, verifique as configurações do VFD e compare com os valores nominais do motor. Meça a vibração e a temperatura do motor. Se os valores forem superiores aos permitidos, isso confirma a causa raiz.

7.2 Sobretensão

A sobretensão pode ser causada por alimentação incorreta ou funcionamento inadequado dos filtros. A alimentação incorreta pode levar a uma tensão de entrada mais elevada. O funcionamento inadequado dos filtros pode levar à ausência de filtragem, o que causa sobretensão.

Para confirmar esta causa, verifique a tensão de entrada e o estado dos filtros. Se a tensão for superior a 450 V ou o filtro estiver bloqueado, isso confirma a causa raiz.

7.3 Terraço

Aterramento pode ser causado por aterramento inadequado ou conexões inadequadas. Aterramento inadequado pode levar a uma maior resistência, resultando em aterramento. Conexões inadequadas podem causar ruptura ou corrosão.

Para confirmar esta causa, meça a resistência de terra e verifique as ligações dos cabos. Se a resistência for maior que 10 ohms ou houver uma interrupção, isso confirma a causa raiz.

7.4 Erro de comunicação

Erro de comunicação pode ser causado por conexão incorreta ou impedância incorreta dos cabos. Conexão incorreta pode levar a um rompimento ou corrosão. Impedância incorreta pode levar a uma maior resistência, resultando em erro de comunicação.

Para confirmar esta causa, verifique as ligações dos cabos e meça o impedância. Se houver uma interrupção ou impedância acima de 100 Ohms, isso confirma a causa raiz.

8. Procedimentos de correção em etapas

8.1 Sobrecarga

1. Verifique as configurações do VFD e compare com os valores nominais do motor.
2. Se as configurações estiverem incorretas, corrija-as usando o aplicativo VFD.
3. Meça a vibração do motor. Se a vibração for superior a 4,5 mm/s, execute o balanceamento.
4. Meça a temperatura do motor. Se a temperatura for superior a 95°C, execute o resfriamento.
5. Após a correção, verifique a VFD em relação à sua funcionalidade.

8.2 Sobretensão

1. Verifique a tensão de entrada. Se ela for superior a 450 V, desligue a alimentação.
2. Realize a verificação dos filtros. Se o filtro estiver bloqueado ou obstruído, substitua-o.
3. Meça novamente a tensão de entrada. Se a tensão estiver normal, ligue a alimentação.
4. Verifique o VFD em relação à sua funcionalidade.

8.3 Terraço

1. Meça a resistência de terra. Se a resistência for maior que 10 Ohm, execute a terra.
2. Verifique as ligações dos cabos. Se houver ruptura ou corrosão, restaure a ligação.
3. Meça novamente a resistência de terra. Se a resistência estiver dentro do normal, ligue a alimentação.
4. Verifique o VFD em relação à sua funcionalidade.

8.4 Erro de comunicação

1. Verifique as ligações dos cabos. Se houver ruptura ou corrosão, restaure a ligação.
2. Meça o impedância dos cabos. Se o impedância for acima de 100 Ohm, substitua o cabo.
3. Verifique o VFD. Se houver erros, restaure o software.
4. Verifique o VFD em relação à sua funcionalidade.

9. Métodos de prevenção

10. Peças e componentes substituíveis

Ir para o catálogo UNITEC-D

11. Referência

• DSTU 2181:1999 – Requisitos para o equipamento elétrico
• EN 60034-2-1:2007 – Requisitos para motores elétricos
• ISO 14224:2012 – Diagnóstico de sistemas elétricos
• Certificação CE e UkrSEPRO
• Instruções originais do fabricante
• Guias adicionais UNITEC-D

1. Finalidade e âmbito de aplicação

Este guia prático é realizado para realizar verificações de pré-segurança, limpeza de ventiladores, verificações de capacitores e atualizações de firmware em inversores de frequência variável (VFDs) industriais. O protocolo é realizado uma vez a cada 6 meses ou após 1000 horas de operação. Destina-se à operação nas condições de produção ucraniana e atende aos padrões DSTU, EN, ISO e às certificações CE, UkrSEPRO.

2. Medidas preliminares de segurança

Вимкніть живлення та виконайте lockout/tagout перед початком будь-яких робіт.

Utilize luvas isolantes, óculos de proteção, gabinete de proteção e proteção adequada contra choque elétrico.

Não execute trabalhos em elementos energizados. Ao usar soluções químicas, use máscara de ar e equipamento de proteção adicional.

3. Ferramentas de diagnóstico necessárias

4. Avaliação inicial

5. Fluxo de diagnóstico sistemático

Систематичний діагностичний потік забезпечує структурований підхід до виявлення та вирішення проблем. Виконуйте кожен етап у порядку, щоб забезпечити повну оцінку стану системи.

• Перевірка стану живлення та з’єднань
• Огляд вентилятора та конденсаторів на відсутність фізичних пошкоджень
• Medindo a temperatura dos componentes
• Перевірка фірмвару на наявність оновлень
• Запуск системи у тестовому режимі

6. Matriz de causas de defeitos

Матриця причин вад допомагає швидко визначити можливі причини виникнення вад. Використовуйте її для швидкого пошуку проблеми.

7. Аналіз кореневої причини для кожної вади

Аналіз кореневої причини дозволяє визначити основну причину виникнення вади, щоб уникнути повторного виникнення.

• Повреждення конденсаторів: висока температура, волога середовище, неправильне використання
• Забруднення вентилятора: недостатня очистка, висока вологість, неправильна вентиляція
• Неправильна налаштування фірмвару: неправильне оновлення, відсутність знань, неправильна конфігурація

8. Послідовність процедур для вирішення вад

Послідовність процедур для вирішення вад забезпечує ефективне та безпечне виконання робіт.

1. Виконайте вимкнення живлення та підтвердьте lockout/tagout
2. Виконайте очищення вентилятора та конденсаторів
3. Перевірте стан конденсаторів та замініть при необхідності
4. Оновіть фірмвар за потрібною версією
5. Підключіть живлення та запустіть систему у тестовому режимі
6. Перевірте роботу системи на наявність вад

9. Redes de prevenção

Застосування регулярних мереж запобігання допомагає зменшити ризик виникнення вад та забезпечує довговічність обладнання.

• Регулярна перевірка стану конденсаторів та вентилятора
• Очищення обладнання у встановлений термін
• Запуск тестового режиму після оновлення фірмвару
• Навчання персоналу з техніки безпеки та обслуговування
• Використання відповідних засобів індивідуального захисту

10. Peças sobressalentes e componentes

Для ефективного обслуговування та відновлення обладнання необхідно мати доступ до відповідних запасних частин та компонентів.

• Конденсатори
• Вентилятори
• Модульні плати
• Захисні елементи
• Кабелі та з’єднувальні елементи

11. Links

Наведені нижче посилання вказують на додаткові джерела інформації, які можуть бути корисними для обслуговування та використання обладнання.

• Каталог технічних характеристик обладнання
• Інструкція з експлуатації та обслуговування
• Документація з оновлення фірмвару
• Посібник з техніки безпеки
• Контактна інформація технічної підтримки

1. Descrição e escopo do problema

Este guia é para depuração de erros de VFD (Variable Frequency Drive) e desligamentos inadequados, como sobrecarga, sobretensão, falha de aterramento e erros de comunicação. Ele responde aos casos em que o dispositivo não funciona de forma estável, está desativado devido a proteções integradas ou exibe mensagens ilegais. Erros de VFD podem ocorrer em vários tipos de equipamentos: motores elétricos, bombas, compressores, transportadores. A intensidade do impacto na produção é classificada como crítica, pois uma parada pode causar parada na linha ou danos aos equipamentos.

2. Medidas preventivas

Equipamento de proteção: Luvas isolantes, óculos de proteção e proteção contra choque elétrico devem ser usados ​​ao depurar o VFD. Desligamento protetor: Execute o procedimento de bloqueio/sinalização antes da depuração. Conservação de energia: Desligue a energia e, em seguida, remova a energia do subsistema.

3. Ferramentas necessárias para diagnóstico

4. Primeira revisão

5. Diagrama sistemático de diagnóstico

1. Erro: sobrecarga
   1. Verifique o valor atual com um multímetro
   2. Se a corrente exceder 150% da corrente nominal, verifique as conexões e folgas
   3. Se a corrente estiver dentro dos limites normais, verifique as configurações do VFD
2. Erro: Sobretensão
   1. Verifique a alimentação nos terminais de entrada
   2. Se a tensão exceder 450 V, verifique os filtros e o isolamento
   3. Se a tensão estiver dentro dos limites, verifique as configurações do VFD
3. Erro: Falha à terra
   1. Meça a resistência do solo
   2. Se a resistência for inferior a 10 ohms, verifique o aterramento
   3. Se a resistência estiver dentro dos limites, verifique as configurações do VFD
4. Erro: Erro de comunicação
   1. Verifique o cabo de comunicação e sua conexão
   2. Se o cabo atender aos requisitos, verifique as configurações do protocolo
   3. Se as configurações estiverem corretas, verifique a conexão com o servidor de serviço virtual

6. Matriz de ocorrência de defeitos

7. Análise das causas raízes

7.1. Sobrecarga

Uma sobrecarga ocorre quando a corrente medida no VFD excede o valor nominal. Isto pode ser devido à conexão incorreta do equipamento ou a desvios nas configurações do VFD. Se não for corrigido, isso poderá danificar os enrolamentos do motor ou causar o desligamento do VFD.

7.2. Sobretensão

A sobretensão ocorre quando a alimentação excede o nível permitido. Isto pode ser causado pela ausência de filtro, aterramento incorreto ou desvios na alimentação. Se não for corrigido, poderão ocorrer arcos ou danos aos componentes do VFD.

7.3. Aterramento

Uma falha de aterramento ocorre quando há um aterramento inadequado ou configurações inadequadas do VFD. Isto pode causar arco voltaico ou desligamento incorreto do VFD. Se não for corrigido, isso poderá causar danos ou desligamento do equipamento.

7.4. Erro de comunicação

Um erro de comunicação ocorre quando há um problema com as configurações do cabo ou do protocolo. Isso pode fazer com que o VFD perca o controle ou desligue. Se não for corrigido, isso poderá causar mau funcionamento do equipamento.

8. Procedimento de reparo passo a passo

8.1. Sobrecarga

1. Meça a corrente com um multímetro
2. Se a corrente exceder 150% da corrente nominal, verifique a conexão
3. Verifique folgas e distâncias
4. Defina o VFD com as configurações corretas
5. Verifique a corrente após a correção

8.2. Sobretensão

1. Meça a tensão de entrada
2. Se a tensão exceder 450 V, verifique os filtros
3. Aplicar filtros ou espaçadores
4. Defina o VFD com as configurações corretas
5. Verifique a tensão após a correção

8.3. Aterramento

1. Meça a resistência do solo
2. Se a resistência for inferior a 10 ohms, verifique o aterramento
3. Estabeleça um aterramento adequado
4. Defina o VFD com as configurações corretas
5. Verifique a resistência do terra após a correção

8.4. Erro de comunicação

1. Verifique o cabo de comunicação
2. Se o cabo estiver danificado, substitua-o
3. Defina as configurações de protocolo corretas
4. Verifique a conexão com o servidor
5. Teste a conexão após a correção

9. Medidas preventivas

10. Peças e componentes de reposição

Acesse o catálogo UNITEC-D para solicitar os componentes necessários

11. Links

• DSTU 3023-96 – Normas para dispositivos elétricos
• EN 50112 – Normas para depuração de sistemas elétricos
• ISO 12100 - Segurança de equipamentos
• CE - Certificação para dispositivos
• UkrSEPRO – Certificação para produção industrial ucraniana
• Documentação original do fabricante – Para informações adicionais