Les fournisseurs d'équipements pour convertisseurs de fréquence rappellent qu'avant la mise en service, il est impératif de vérifier la température et l'humidité ambiantes. Une température trop élevée peut entraîner une surchauffe du convertisseur et déclencher une alarme. Dans les cas les plus graves, cela peut endommager les composants de puissance et provoquer des courts-circuits. Une humidité excessive peut également causer un court-circuit interne. Pendant le fonctionnement du convertisseur, il convient de vérifier le bon fonctionnement de son système de refroidissement : assurez-vous notamment que l'évacuation de l'air est fluide et que le ventilateur ne présente aucun bruit anormal. En général, les convertisseurs de fréquence à indice de protection élevé (IP20 et supérieur) peuvent être installés directement à découvert, tandis que ceux à IP20 et inférieur doivent être installés dans une armoire. La dissipation thermique de l'armoire influe donc directement sur le bon fonctionnement du convertisseur.
Lors de la maintenance quotidienne du variateur de fréquence, il est impératif de respecter les consignes de sécurité. En cas de défaut et de déclenchement du variateur, ne le mettez pas immédiatement en marche pour réparation. Même hors tension ou après coupure de l'alimentation, une tension résiduelle peut subsister sur la ligne d'entrée, la borne CC et la borne moteur du variateur, du fait de la présence de condensateurs. Après la mise hors tension, il est nécessaire d'attendre quelques minutes la décharge complète des condensateurs internes avant toute intervention. En cas de déclenchement et d'arrêt du variateur, il convient de tester immédiatement l'isolation du moteur à l'aide d'un ohmmètre afin de déterminer si le moteur est défectueux. Cette méthode est extrêmement dangereuse et peut endommager irrémédiablement le variateur. Par conséquent, avant de débrancher le câble reliant le moteur au variateur, il est formellement interdit de réaliser un test d'isolation, que ce soit sur le moteur ou sur le câble déjà connecté au variateur.
En utilisation quotidienne, un cycle et un système de maintenance adaptés doivent être mis en place en fonction de l'environnement d'utilisation et des caractéristiques de charge du convertisseur de fréquence. Après chaque cycle d'utilisation, le convertisseur doit être démonté, inspecté, mesuré et faire l'objet d'une maintenance complète afin de détecter et de corriger les pannes potentielles dès leur apparition. Chaque convertisseur doit être nettoyé et entretenu tous les trois mois. Lors de la maintenance, la poussière et les saletés à l'intérieur du convertisseur et du conduit d'air doivent être éliminées, et la surface du convertisseur doit être nettoyée. Cette surface doit rester propre et brillante. Il convient d'inspecter soigneusement le convertisseur afin de vérifier l'absence de zones de surchauffe ou de décoloration internes, de fissures dans la résistance de freinage, de dilatation, de fuite ou de perforation des orifices antidéflagrants dans le condensateur électrolytique, d'anomalies sur le circuit imprimé, ainsi que de zones de surchauffe ou de jaunissement. Après la maintenance, les paramètres et le câblage du convertisseur doivent être rétablis. Après la mise sous tension, le convertisseur de fréquence avec le moteur doit être démarré et fonctionner à une basse fréquence de 3 Hz pendant environ 1 minute pour assurer le fonctionnement normal du convertisseur de fréquence.
1. Avant de mettre sous tension le convertisseur de fréquence
Il convient tout d'abord de vérifier la température et l'humidité ambiantes. Une température excessive peut entraîner une surchauffe de l'onduleur et déclencher une alarme. Dans les cas les plus graves, cela peut endommager directement les composants de puissance de l'onduleur et provoquer des courts-circuits. Une humidité excessive peut également provoquer un court-circuit interne au convertisseur de fréquence. Lorsque le convertisseur de fréquence est en fonctionnement, il est important de vérifier le bon fonctionnement de son système de refroidissement : la bonne ventilation du conduit d'évacuation d'air et le fonctionnement normal du ventilateur sont essentiels. Généralement, les convertisseurs de fréquence à indice de protection élevé (IP20 et supérieur) peuvent être installés directement à découvert, tandis que ceux à IP20 et inférieur doivent être installés dans une armoire. L'efficacité de la dissipation thermique de l'armoire influe directement sur le bon fonctionnement du convertisseur de fréquence. Le système d'évacuation d'air du convertisseur, notamment la bonne rotation du ventilateur et l'absence de poussière ou d'obstruction à l'entrée d'air, sont des aspects importants à ne pas négliger lors des inspections quotidiennes. Il faut également vérifier si le réacteur du moteur électrique, le transformateur, etc., sont surchauffés et dégagent une odeur, et si le convertisseur de fréquence et le moteur émettent des bruits anormaux. Vérifier si l'affichage actuel sur le panneau du convertisseur de fréquence est trop grand ou si l'amplitude de changement de courant est trop importante, et vérifier si la tension et le courant triphasés de sortie UVW sont équilibrés.
2. Entretien régulier
Enlevez régulièrement la poussière et vérifiez si l'entrée du ventilateur est obstruée, et nettoyez le conduit d'air de refroidissement et la poussière interne du filtre à air tous les mois.
Une inspection régulière doit être effectuée une fois par an : vérifier le serrage des vis, boulons et fiches, ainsi que l’absence de court-circuit à la terre et la résistance entre phases des réacteurs d’entrée et de sortie. Cette dernière doit normalement être supérieure à plusieurs dizaines de mégohms. Vérifier l’absence de corrosion sur les conducteurs et les isolateurs et, le cas échéant, les nettoyer rapidement à l’alcool. Mesurer la stabilité de la tension de sortie de chaque circuit de l’alimentation à découpage (5 V, 12 V, 15 V, 24 V, etc.). Vérifier l’absence de traces d’allumage sur les contacts du contacteur et, si elles sont importantes, le remplacer par un contacteur neuf de même modèle ou de capacité supérieure. Contrôler la conformité de la tension de commande et effectuer un test de fonctionnement séquentiel des protections. Vérifier l’absence d’anomalies dans le circuit d’affichage des protections. Contrôler l’équilibre de la tension de sortie du convertisseur de fréquence en fonctionnement autonome.
Effectuer avec soin les travaux quotidiens d'entretien et de réparation du convertisseur de fréquence, notamment :
1. Dépoussiérez régulièrement le convertisseur de fréquence, en insistant sur l'armoire du redresseur, l'armoire de l'onduleur et l'armoire de commande. Si nécessaire, retirez les cartes de circuits imprimés à l'intérieur du module redresseur, du module onduleur et de l'armoire de commande pour les dépoussiérer. Vérifiez que les entrées d'air inférieure et supérieure du convertisseur ne sont pas obstruées par une accumulation excessive de poussière. Le convertisseur de fréquence nécessite une ventilation importante pour dissiper sa chaleur ; par conséquent, après un certain temps de fonctionnement, la poussière s'accumule fortement en surface et un nettoyage régulier est indispensable.
2. Ouvrez les portes avant et arrière du convertisseur de fréquence, inspectez soigneusement les barres omnibus CA et CC afin de détecter toute déformation, corrosion ou oxydation, vérifiez le serrage des vis aux connexions des barres omnibus et à chaque point de fixation, ainsi que l'état des feuilles ou colonnes isolantes utilisées pour la fixation (vieillissement, fissures ou déformations). Le cas échéant, remplacez-les et resserrez-les sans tarder. Redressez et réinstallez les barres omnibus déformées.
3. Après dépoussiérage des cartes de circuits imprimés, barres omnibus, etc., un traitement anticorrosion doit être effectué, une peinture isolante appliquée et les barres omnibus présentant des décharges partielles ou des arcs électriques ébavurées avant traitement. Pour les panneaux isolants endommagés, les parties défectueuses doivent être retirées et remplacées par des panneaux isolants de niveau d'isolation équivalent à proximité de la zone endommagée. L'isolation doit être serrée, testée et validée avant mise en service.
4. Vérifiez le bon fonctionnement et la rotation normale des ventilateurs des armoires du redresseur et de l'onduleur. À l'arrêt, faites-les tourner à la main pour vérifier si les roulements sont bloqués ou bruyants. Le cas échéant, remplacez ou réparez les roulements.
5. Procéder à une inspection complète de l'entrée, du redressement et de l'inversion, ainsi que de la fusion rapide de l'entrée CC, et les remplacer rapidement s'ils sont grillés.
6. Les condensateurs du circuit CC intermédiaire doivent être contrôlés afin de détecter toute fuite, dilatation, formation de bulles ou déformation du boîtier, et de vérifier l'intégrité de la soupape de sécurité. Si les conditions le permettent, il est possible de tester leur capacité, leur courant de fuite et leur tension de tenue. Les condensateurs non conformes doivent être remplacés. Les condensateurs neufs ou ayant peu servi doivent être passivés avant leur remplacement. La durée de vie des condensateurs de filtrage est généralement de 5 ans. Pour les condensateurs utilisés depuis plus de 5 ans et dont les caractéristiques (capacité, courant de fuite, tension de tenue, etc.) s'écartent significativement des normes de contrôle, un remplacement partiel ou total doit être effectué selon le cas.
7. Effectuez des tests électriques sur les diodes et les GTO des sections redresseur et onduleur, mesurez leurs valeurs de résistance directe et inverse, et consignez-les soigneusement dans un tableau prévu à cet effet afin de vérifier si les valeurs de résistance entre chaque pôle sont normales et si les composants d'un même modèle sont homogènes. Remplacez-les si nécessaire.
8. Inspectez les contacteurs principaux et auxiliaires situés dans les armoires d'arrivée A1 et A2. Vérifiez attentivement l'état des contacts dynamiques et statiques de chaque contacteur : présence d'arcs électriques, de bavures, d'oxydation superficielle et d'irrégularités. Le cas échéant, remplacez les contacts dynamiques et statiques concernés afin de garantir un contact sûr et fiable.
9. Inspectez soigneusement le bornier afin de vérifier son état (vieillissement, serrage, défauts cachés tels que courts-circuits), la solidité des connexions de tous les fils, l'intégrité des gaines et la bonne connexion des fiches de toutes les cartes de circuits imprimés. Assurez-vous de la fiabilité de la connexion à l'alimentation principale, de l'absence de surchauffe ou d'oxydation au niveau des connexions et de la qualité de la mise à la terre.
10. Y a-t-il un bruit anormal, des vibrations ou une odeur de brûlé dans le réacteur ?
De plus, si les conditions le permettent, la forme d'onde CC filtrée, la forme d'onde de sortie de l'onduleur et les composantes harmoniques de la puissance d'entrée peuvent être mesurées.
3. Remplacement des pièces détachées
Un convertisseur de fréquence est composé de divers composants, dont certains peuvent voir leurs performances diminuer progressivement avec le temps et le vieillissement, ce qui constitue la principale cause de panne. Afin de garantir le bon fonctionnement de l'appareil sur le long terme, les composants suivants doivent être remplacés régulièrement :
1. Ventilateur de refroidissement
Le module de puissance d'un convertisseur de fréquence génère une chaleur importante, qui doit être évacuée rapidement en raison de son fonctionnement continu. La durée de vie d'un ventilateur standard est d'environ 10 000 à 40 000 heures. Compte tenu du fonctionnement continu du convertisseur de fréquence, le ventilateur doit être remplacé tous les 2 à 3 ans. Il existe deux types de ventilateurs à refroidissement direct : à deux fils et à trois fils. Sur un ventilateur à deux fils, un fil est le positif et l'autre le négatif. Lors du remplacement, veillez à ne pas les brancher incorrectement. Sur un ventilateur à trois fils, outre les pôles positif et négatif, il existe également un fil de détection. Soyez prudent lors de son remplacement, car une erreur pourrait entraîner une surchauffe du convertisseur de fréquence et le déclenchement d'une alarme. Les ventilateurs pour courant alternatif sont généralement disponibles en 220 V et 380 V ; assurez-vous donc de respecter la tension lors du remplacement.
2. Condensateur de filtrage
Condensateur de filtrage intermédiaire pour circuit CC : également appelé condensateur électrolytique, sa fonction principale est de lisser la tension CC et d'absorber les harmoniques de basse fréquence. La chaleur générée par son fonctionnement continu, combinée à celle du convertisseur de fréquence, accélère le dessèchement de son électrolyte, ce qui affecte directement sa capacité. En conditions normales, la durée de vie de ces condensateurs est d'environ 5 ans. Il est recommandé de vérifier leur capacité une fois par an. Généralement, si la capacité diminue de plus de 20 %, le condensateur de filtrage doit être remplacé.