I problemi più comuni degli inverter: la diagnostica degli inverter e le cause reali dei guasti

Gli inverter sono un componente chiave dei moderni sistemi di automazione industriale e di azionamento. Sono responsabili del controllo preciso dei motori, dell’ottimizzazione del consumo energetico e della stabilità dell’intero processo. Nella pratica, è raro che un problema con un inverter si verifichi improvvisamente e senza alcun segnale di avvertimento.

Nella stragrande maggioranza dei casi, un inverter difettoso invia in anticipo dei sintomi che, se interpretati correttamente, consentono di programmare l’assistenza o la riparazione dell’azionamento prima che si verifichi un arresto incontrollato della produzione. In questo caso sono fondamentali l’esperienza tecnica e un’abile diagnostica dell’inverter, basata non solo sui messaggi di errore ma anche sull’analisi delle condizioni operative dell’impianto.

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I problemi più comuni con gli inverter nella pratica industriale

L’analisi di centinaia di casi di assistenza dimostra che la maggior parte dei guasti agli inverter segue schemi simili. Inoltre, i sintomi sono spesso confusi e lo stesso problema dell’inverter può avere cause completamente diverse. Per questo motivo è importante non limitarsi a conclusioni affrettate basate esclusivamente sul codice di guasto.

Surriscaldamento e perdita di capacità di raffreddamento

Il surriscaldamento rimane la causa più comune di degrado degli inverter. Il funzionamento prolungato a temperature elevate porta alla graduale distruzione dei componenti di potenza, in particolare dei transistor IGBT e dei condensatori del bus DC. Controintuitivamente, molto raramente la colpa è del design del dispositivo stesso: molto più spesso la fonte del problema è rappresentata da dissipatori di calore intasati, ventole usurate o condizioni di montaggio errate.

Dal punto di vista dell’assistenza, un segnale di avvertimento caratteristico si ha quando le ventole funzionano alla massima velocità per lunghi periodi di tempo, anche con un carico moderato. Ignorando questo sintomo, spesso si verifica uno scenario in cui l’inverter viene danneggiato in modo permanente e richiede una riparazione avanzata.

Invecchiamento dei condensatori e instabilità del bus DC

Uno dei fattori di guasto più sottovalutati è il naturale invecchiamento dei componenti passivi. I condensatori elettrolitici perdono le loro proprietà dopo diversi anni di funzionamento, il che influisce direttamente sulla stabilità della tensione CC. Di conseguenza, l’inverter inizia a generare errori casuali, a controllare il motore in modo instabile o a spegnersi spontaneamente.

In questi casi, una corretta diagnostica dell’azionamento può determinare se sia sufficiente un ricondizionamento dell’azionamento che preveda la sostituzione dei componenti usurati o se sia necessaria una riparazione completa dell’azionamento che comporti il danneggiamento dei moduli di potenza.

Errori di comunicazione e problemi di programmazione degli inverter

Nelle moderne installazioni industriali, l’inverter raramente opera come dispositivo autonomo. L’integrazione con PLC, sistemi SCADA e reti industriali fa sì che molti problemi interpretati come un problema dell’inverter siano in realtà di configurazione o di comunicazione.

Errori nei parametri, indirizzamenti errati o interferenze nella trasmissione dei dati possono portare a stalli dell’azionamento, reset o errori critici. In pratica, la manutenzione dell ‘azionamento in questi casi spesso non richiede un’interferenza con l’elettronica di potenza, ma solo la correzione delle impostazioni e la verifica della qualità del segnale.

Influenza dell’ambiente di lavoro: umidità, polvere e corrosione

Gli inverter che operano in ambienti con un elevato tasso di umidità o in presenza di sostanze chimiche aggressive sono particolarmente soggetti a danni. La condensa dell’umidità provoca la corrosione delle tracce dei circuiti stampati, aumenta il rischio di cortocircuiti e provoca un funzionamento instabile dei sistemi di controllo.

In questi casi, la sola riparazione del disco spesso non è sufficiente. Il successo del ricondizionamento del disco deve tenere conto anche del miglioramento delle condizioni ambientali e della protezione dell’elettronica da un nuovo degrado.

Diagnosi dell’unità: come trovare la vera causa del guasto

Una delle sfide più grandi per l’assistenza è che guasti diversi possono generare messaggi di errore identici. Un guasto da sovracorrente, ad esempio, può derivare sia da un guasto dell’inverter che da un cortocircuito del motore, da un danno al cavo di uscita o da impostazioni di corrente errate.

Segnali di avvertimento visibili durante il funzionamento dell’unità

• funzionamento instabile del motore e fluttuazioni di coppia,
• suoni insoliti, ronzii o stridori,
• un calo delle prestazioni del processo senza una variazione del carico.

La comparsa di questi sintomi significa quasi sempre che il problema dell’inverter si sta sviluppando gradualmente e può essere fermato se diagnosticato abbastanza presto.

Ambito di applicazione della diagnostica tecnica professionale

La diagnostica affidabile dei convertitori di frequenza non si limita alla lettura dei guasti. Include l’analisi dei parametri operativi, la misurazione della qualità dell’alimentazione, la valutazione delle condizioni del motore e la verifica delle condizioni di installazione. Solo con questo approccio è possibile determinare in modo inequivocabile se l’inverter è effettivamente difettoso o se il problema è esterno all’inverter stesso.

Riparazione o ricondizionamento dell’unità?

La decisione sull’entità della manutenzione dipende dal grado di degrado dell’unità. In molti casi, la rigenerazione del convertitore di frequenza, compresa la sostituzione dei condensatori, delle ventole e la pulizia dell’elettronica, può ripristinare le prestazioni dell’inverter per molti anni. I danni più gravi, invece, richiedono una riparazione specializzata dell’inverter in condizioni di laboratorio.

I problemi più comuni degli inverter hanno cause specifiche e ripetibili. Una diagnostica professionale dell’inverter, basata sull’esperienza tecnica, consente di evitare costosi tempi di fermo e di programmare efficacemente l’assistenza all’inverter prima che un problema minore si trasformi in un guasto permanente.

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