VFD-Ausfälle verhindern: 4 häufige Ursachen & bewährte Lösungen

Erhalten Sie Überspannungsfehler von Ihrem VFD? Unregelmäßigen Betrieb? Hören Sie seltsame Geräusche? VFD-Ausfall? Die Chancen stehen gut, dass Sie Ihre Nutzungs- und Wartungsroutinen für Ihren VFD und wahrscheinlich auch andere Geräte ändern müssen. Grundsätzlich sind VFDs extrem zuverlässig. Aber wie die meisten Dinge haben sie ihre kritischen Bedürfnisse – und leider auch ihre Bruchpunkte.

Ein Frequenzumrichter (VFD) steuert Drehzahl, Drehmoment und Richtung eines AC-Motors. Das klingt recht einfach, aber die elektronischen Inneren sind tatsächlich komplex und benötigen konsistente Wartung durch qualifiziertes Personal.

Die eine Kernbotschaft: Vermeiden Sie das, was wir die „Elektronische Achse des Bösen: Schmutz, Hitze und Feuchtigkeit“ nennen, wie die Pest. Eine potenziell teure Pest.

Top-Gründe für VFD-Ausfälle und Tipps zur Identifikation und Prävention kostspieliger Probleme:

1) Ablagerungen

Hauptsächlich „Dreck“ aus Staub, vermischt mit typischer Anlagenluft, die meist Öl, Feuchtigkeit und Metallpartikel enthält. Diese Ablagerung ist wahrscheinlich die Nummer-eins-Ursache für VFD-Ausfälle! Und es ist nicht der Schmutz selbst. Er zieht Feuchtigkeit an und verhindert gute Luftzirkulation. Das Resultat: Überhitzung, und die Metallpartikel können Streustrompfade auf Ihren Leiterplatten erzeugen. Ein dreifacher Schlag der Bösen! Das Ergebnis? Mindestens verminderte Leistung, im schlimmsten Fall katastrophaler Ausfall – Knall! Präventionstipps:

• Regelmäßig reinigen – alles. Und einen festen Wartungsplan haben, damit Reinigung nicht übersehen wird. Sie können regelmäßig Druckluft durch Kühlkörper und Lüfter blasen und Druckluft in den VFD. Vermeiden Sie kontaminierte Anlagenluft, indem Sie eine dedizierte, nicht statisch erzeugende Luftversorgung nutzen (Sie wollen keine ESD-Probleme hinzufügen).
• Den richtigen VFD für Ihre Anlagenumgebung wählen. Einige haben Seitenlüftungen für Kühlluftstrom, diese können aber anfälliger für Staubkontamination sein. Andere Antriebe sitzen in einem geschlossenen, staubdichten Gehäuse.

2) Übermäßige Hitze

Meist durch Ablagerungen verursacht (siehe oben). Aber Überhitzung kann auch entstehen, wenn der Strom den Nennwert des Antriebs übersteigt und/oder durch lose Verbindungen. Sie können Verbindungen visuell prüfen, es kann aber eine Temperatursonde oder ein Hand-Pyrometer erforderlich sein. Die Verbindungen sollten niemals heißer sein als die angeschlossenen Kabel. Prüfen Sie auch die Temperaturen des Antriebs und am Motor. Überhitzung kann zu durchgebrannten Kondensatoren und anderen Komponenten führen. Sie kann auch Kurzschlüsse verursachen, die nicht ausreichen, um eine Sicherung auszulösen oder eine Überlast zu triggern, aber gerade genug, um den Controller abzuschalten und Sie fragen zu lassen, warum die Produktion stillsteht. Prävention:

• Temperatursonde nutzen an Verbindungen, Antrieb und Motor, um OEM-Anforderungen zu prüfen.
• Saubere, gut belüftete Umgebung erhalten.
• Regelmäßig Lüfter auf Lagerausfall oder Fremdkörper prüfen. Meist ein lautes Problem, leicht zu lokalisieren.
• Auf aufgeblähte oder undichte Kondensatoren achten. Bei beidem: Antrieb sofort abschalten und reparieren lassen! Das Risiko ist eine teure Kaskade von Komponentenschäden.

3) Feuchtigkeit/Kondensation

Ein häufiges Problem in vielen Anlagen. Übermäßige Feuchtigkeit kann Korrosion verursachen, die Leiterplatten in Ihrer Elektronik beschädigt. Ein 24/7 laufender VFD erzeugt meist genug Wärme vom Kühlkörper, um interne Kondensation zu verhindern. Läuft Ihrer seltener, müssen Sie Maßnahmen gegen Kondensation ergreifen. Was können Sie tun?

• Luftentfeuchter helfen, aber achten Sie darauf, dass sie nicht in der Nähe elektronischer Geräte tropfen. Es gibt viele Optionen – lassen Sie sich bei der besten Wahl für Ihre Umgebung beraten.
• Betreiben Sie eine Lebensmittelverarbeitungsanlage? Holen Sie sich Expertenrat zu diesem Thema.
• VFD mit abgedichtetem Gehäuse wählen wenn möglich.
• Ersatz-VFDs regelmäßig in Betrieb nehmen, um sicherzustellen, dass sie auf Spitzenleistung laufen, und sie in einem sauberen, trockenen, geschützten Bereich lagern. Ein ausgefallener VFD ohne ordentlichen Ersatz kostet Sie mehrfach.

4) Lose Verbindungen/Komponentenschäden

Bei unregelmäßiger Leistung Ihres VFDs sind lose Verbindungen und defekte/gealterte Komponenten wahrscheinliche Ursachen. Vibration und Wärmezyklen sind typische Ursachen für lose Verbindungen, die dann zu gefährlichem Lichtbogen führen können. Lichtbogen am Ausgang kann andere Komponenten beschädigen und Überstromfehler verursachen. Was tun?

• Als Teil Ihres Wartungszyklus regelmäßig Komponenten inspizieren auf aufgeblähte/undichte Kondensatoren, Datencodes der Kondensatoren (Kondensatoren nach ca. 5–10 Jahren tauschen), defekte Lüfter, problematische Kühlkörper, Korrosion und/oder beschädigte Leiterbahnen auf Platinen.
• Spannungsmessungen vorzugsweise im laufenden Betrieb. Der OEM hat Messrichtlinien. Spannungsprobleme können auf schlechte Kondensatoren, eine defekte Diodenbrücke und/oder Transistor-Leckströme hinweisen. Sie können Spannungsabfall am Anschluss im eingeschalteten Zustand oder Widerstand im ausgeschalteten Zustand messen. Anschluss isolieren für zuverlässige Messung.
• Schrauben NICHT einfach „nachziehen“ als Prüfmethode – das kann mehr schaden als nutzen. Handbuch prüfen, oft Infrarot-Check mit digitalem Pyrometer erforderlich.
• Betriebsgrenzen NICHT überschreiten. Richtiges Training und/oder OEM-Empfehlungen beachten.
• Eingangsstrom NICHT an Ausgangsmotorklemmen anschließen. Das passiert tatsächlich und kann das Leistungsmodul zerstören und katastrophale Schäden verursachen. Nicht alle VFDs sind gleich aufgebaut – sorgfältig prüfen.
• Bei Herstellerwechsel neu einarbeiten. Nicht annehmen, dass Betrieb oder Wartung gleich sind. OEM-Wartungsrichtlinien variieren.

KOSTENLOSE Bewertung & unverbindlicher Reparaturkostenvoranschlag für Ihren VFD

Hilfreiche Links:

• ACS VFD Reparaturservice
• ACS Leiterplatten Reparaturservice

Haben Sie noch Fragen oder Bedenken zu Ihrem VFD? Glauben Sie, es braucht Service? Wenn es noch unter Garantie ist, kontaktieren Sie Ihren OEM. Wenn nicht, wenden Sie sich an ein unabhängiges industrielles Elektronik-Reparaturzentrum. Es sollte kostenlose Bewertungen für Ihren VFD und, falls nötig, einen kostenlosen Kostenvoranschlag für Reparaturen anbieten. Es sollte auch Reparaturberichte und eine gute Garantie liefern, die sowohl Teile als auch Arbeitszeit abdeckt.

Über den Autor: ACS Industrial Services ist ein unabhängiges industrielles Elektronik-Reparaturzentrum, das Reparaturen für Antriebe aller Typen und fast aller Hersteller anbietet, einschließlich VF-Antriebs-Reparaturen, Servomotoren, Encoder, Leiterplatten, Monitore und Touchscreens, SPS, Prüfgeräte, Lichtvorhänge und vieles mehr. Unser Kundenservice-Team steht für Ihre Fragen und zur Lösung Ihrer industriellen Elektronik-Reparaturanliegen zur Verfügung. EIL-Service verfügbar. Erreichen Sie uns unter 800-605-6419.