Quando um inversor de frequência reporta um alarme de sobretemperatura, a primeira reação é geralmente verificar se a corrente do motor excedeu a corrente nominal do inversor.

Uma alta corrente de saída pode certamente aumentar a geração de calor. No entanto, um inversor pode superaquecer mesmo quando a corrente do motor exibida parece normal. Isso ocorre porque a temperatura interna do inversor é afetada por muitos fatores além da corrente do motor.

Frequência de portadora, temperatura ambiente, ventilação do gabinete, condição do ventilador de refrigeração, acúmulo de poeira, espaçamento de instalação, altitude e ciclo de carga podem influenciar a temperatura dos componentes de potência.

Compreender esses fatores ajuda os engenheiros a identificar a causa real do superaquecimento em vez de simplesmente substituir o inversor por um modelo maior.

De onde vem o calor dentro de um inversor?

Um inversor contém componentes retificadores, um barramento DC, capacitores, módulos semicondutores de potência, circuitos de controle e componentes de refrigeração.

Durante a operação, a corrente que passa pelo retificador e pelos módulos de potência gera perdas de condução. Ao mesmo tempo, os dispositivos semicondutores de saída ligam e desligam rapidamente para gerar a forma de onda PWM necessária para controlar o motor.

Cada evento de chaveamento produz uma pequena quantidade de perda de energia. O calor gerado por um único evento pode ser limitado, mas milhares de eventos de chaveamento ocorrem a cada segundo. A perda de chaveamento acumulada pode, portanto, se tornar uma parte importante do calor interno do inversor.

Calor adicional também pode vir do circuito de carga, componentes do barramento DC, unidade de frenagem interna, fonte de alimentação de controle e equipamentos circundantes dentro do gabinete elétrico.

Por que a frequência de portadora afeta a temperatura do inversor?

A frequência de portadora determina com que frequência os dispositivos semicondutores de saída do inversor chaveiam.

Uma frequência de portadora mais alta pode reduzir o ruído audível do motor e melhorar a suavidade da forma de onda da corrente do motor. Por esse motivo, alguns usuários aumentam a frequência de portadora quando o motor produz um som de alta frequência óbvio.

No entanto, aumentar a frequência de portadora também aumenta o número de eventos de chaveamento por segundo. Mais eventos de chaveamento geralmente significam perdas de chaveamento mais altas e calor adicional dentro do inversor.

A corrente do motor pode permanecer abaixo do valor nominal enquanto a temperatura do inversor continua a subir. Nessa situação, a exibição da corrente sozinha não mostra a condição térmica completa do inversor.

A frequência de portadora deve, portanto, ser selecionada de acordo com o motor, aplicação, comprimento do cabo, requisitos de ruído, temperatura ambiente e recomendações do fabricante do inversor. Definir uma frequência desnecessariamente alta pode reduzir a capacidade de saída disponível ou exigir derating.

Como a temperatura ambiente afeta a refrigeração?

Um inversor transfere calor de seus componentes de potência para um dissipador de calor e, em seguida, libera esse calor para o ar circundante.

Se o ar que entra no inversor já estiver quente, a diferença de temperatura entre o dissipador de calor e o ambiente circundante se torna menor. O sistema de refrigeração não consegue mais remover o calor de forma eficaz.

Essa situação é comum em gabinetes de controle fechados, instalações externas expostas à luz solar, fábricas com fornos ou equipamentos de aquecimento e ambientes onde vários dispositivos de alta potência são instalados próximos uns dos outros.

A temperatura dentro de um gabinete elétrico pode ser significativamente mais alta do que a temperatura ambiente. Medir apenas a temperatura da oficina pode, portanto, levar a uma conclusão incorreta. A temperatura deve ser verificada perto da entrada de ar do inversor sob condições operacionais reais.

Por que a ventilação do gabinete é importante?

Um ventilador de refrigeração só pode mover o ar quando há um caminho claro para o fluxo de ar. Se a entrada, saída, filtro ou duto de ar do inversor estiverem bloqueados, o ar quente pode circular dentro do gabinete em vez de ser descarregado.

Problemas comuns de instalação incluem:

Frequência e duração de aceleração, desaceleração e frenagem Folga insuficiente acima ou abaixo do inversor

Frequência e duração de aceleração, desaceleração e frenagem Vários inversores instalados muito próximos uns dos outros

Frequência e duração de aceleração, desaceleração e frenagem Ar quente de um inversor inferior entrando no inversor acima dele

Frequência e duração de aceleração, desaceleração e frenagem Entradas de ar do gabinete muito pequenas

Frequência e duração de aceleração, desaceleração e frenagem Direção incorreta do ventilador

Frequência e duração de aceleração, desaceleração e frenagem Filtros ou dissipadores de calor obstruídos por poeira

Frequência e duração de aceleração, desaceleração e frenagem Cabos bloqueando o caminho de ventilação do inversor

Frequência e duração de aceleração, desaceleração e frenagem Portas do gabinete mantidas fechadas sem ventilação suficiente

Em ambientes empoeirados, filtros e dissipadores de calor requerem inspeção e limpeza regulares. Um filtro pode parecer aceitável por fora, enquanto seu fluxo de ar interno já foi significativamente reduzido.

Um ventilador de refrigeração pode causar superaquecimento intermitente?

Sim. Um ventilador de refrigeração pode ainda girar, mas não fornecer mais fluxo de ar suficiente devido ao desgaste dos rolamentos, poeira, velocidade reduzida ou fonte de alimentação instável.

Isso pode criar superaquecimento intermitente. O inversor pode operar normalmente quando a carga ou a temperatura ambiente são baixas, mas reportar um alarme de sobretemperatura durante ciclos de produção mais longos ou períodos mais quentes.

O pessoal de manutenção deve verificar não apenas se o ventilador gira, mas também se o fluxo de ar é forte e estável. O tempo de operação do ventilador e as recomendações de substituição também devem ser considerados.Por que a altitude requer derating?

Em altitudes mais elevadas, a densidade do ar diminui. Menor densidade do ar reduz a quantidade de calor que pode ser removida pelo mesmo fluxo de ar.

Mesmo que a temperatura ambiente não seja particularmente alta, um inversor operando em alta altitude pode ter menor capacidade de refrigeração do que o mesmo modelo instalado perto do nível do mar.

Os requisitos de isolamento e refrigeração de equipamentos elétricos também podem mudar com a altitude. Quando uma instalação excede a altitude operacional padrão do fabricante, o requisito de derating aplicável deve ser confirmado.

O que significa derating de inversor?

Derating significa operar o inversor abaixo de sua capacidade de saída nominal quando as condições ambientais ou operacionais são mais exigentes do que as condições nominais padrão.

Derating pode ser necessário devido a alta temperatura ambiente, alta altitude, frequência de portadora elevada, ciclos de carga exigentes ou instalação dentro de um gabinete mal ventilado.

Por exemplo, um inversor com uma determinada corrente nominal sob condições padrão pode precisar operar com uma corrente de saída contínua mais baixa em um ambiente quente. Alternativamente, um inversor de maior potência pode ser selecionado para fornecer margem térmica suficiente.

Derating não é uma indicação de que o inversor está defeituoso. É um método de engenharia usado para manter a confiabilidade e a vida útil sob condições não padrão.

Como um problema de superaquecimento deve ser investigado?

Quando um inversor reporta um alarme de sobretemperatura, os engenheiros devem verificar:

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Frequência e duração de aceleração, desaceleração e frenagem O histórico de alarmes também deve ser revisado. Se o superaquecimento ocorrer apenas em um determinado horário do dia, estágio de produção ou condição de carga, esse padrão pode ajudar a identificar a causa.

Usando inversores VEIKONG em aplicações de alta temperatura

A VEIKONG fornece soluções de inversor para uma ampla gama de aplicações de motores industriais. Seleção, instalação, ventilação, configurações de parâmetros e manutenção corretas são essenciais para uma operação confiável.

Para aplicações que envolvem altas temperaturas ambientes, gabinetes fechados, alta altitude, frequência de portadora elevada ou cargas pesadas contínuas, os clientes devem fornecer as condições operacionais relevantes durante a seleção do produto.

As equipes de vendas e engenharia da VEIKONG podem ajudar a avaliar a aplicação, recomendar um modelo adequado e determinar se margem de potência adicional ou derating devem ser considerados.

Uma leitura normal da corrente do motor não significa sempre que a condição térmica do inversor é normal. Ao examinar o ambiente de refrigeração completo e as condições operacionais, os engenheiros podem resolver problemas de superaquecimento com mais precisão e proteger a confiabilidade a longo prazo do sistema de acionamento.

Palavras relacionadas:

alarme de sobretemperatura do inversor

frequência de portadora do inversor e calor

derating do inversor em alta temperatura ambiente