VFD-Fehlersuche Fallstudie: Motortest deckt beschädigten VFD auf

Easy Tool, ein Anbieter von Zustandsüberwachungslösungen in Italien, arbeitet mit einer Farbproduktionsanlage in Ancona, einer Stadt an der italienischen Adriaküste, zusammen. Dieser Farbenhersteller arbeitet seit 2013 mit Easy Tool zusammen und vertraut auf die fachkundigen Techniker vor Ort, um regelmäßige Zustandsüberwachungsdienste für die Motoren, Lüfter, Pumpen und Mischer in seiner Farbenproduktionsanlage durchzuführen.

Alle sechs Monate verbringen Außendiensttechniker von Easy Tool sechs Tage in der Lackieranlage und nutzen eine Vielzahl von Technologien, um ihre Ausrüstung zu testen, Vibrationsanalysen, Ölanalysen und Motortests als Teil ihres vorbeugenden Wartungsprogramms durchzuführen. Im Januar 2017 führte Ettore Di Pasquale, Ingenieur vor Ort, einen dynamischen Test an einem vierpoligen 55-Kilowatt-Motor in der Lackieranlage durch, als er eine erhebliche Stromunsymmetrie entdeckte.

Die Anwendung

Dieser vierpolige 55-Kilowatt-Motor trieb einen Ventilator an, der Lösungsmittel aus der Luft der Lackierabteilung absaugt. Dieser Ventilator ist entscheidend für die Sicherheit der Arbeitnehmer. Wenn der Ventilator nicht mehr läuft, muss der Lackhersteller den Produktionsprozess stoppen. Aus diesem Grund werden dieser kritische Ventilator und der Motor alle sechs Monate getestet, um die Betriebszeit zu gewährleisten.

ESA-Motorentest zeigt beschädigten VFD auf

Das Gebläse besteht aus einem Laufrad, das direkt auf die Motorwelle aufgezogen ist und von einem frequenzvariablen Antrieb (VFD) gesteuert wird. Di Pasquale verwendete das ALL-TEST PRO On-Line II™-Motorprüfgerät, um den Ventilatormotor zu testen, und entdeckte ein erhebliches Stromungleichgewicht am VFD-Eingang und -Ausgang (siehe Abbildung 1 und 2).

“Die Tests ergaben ein Stromungleichgewicht von 12,4 % am Eingang des VFD, das am Ausgang des VFD auf 74,8 % anstieg”, erklärt Di Pasquale. “Das ist nicht gut für den Motor – der VFD sollte den Lüftermotor mit einem ausgeglichenen Strom versorgen. Angesichts dieser hohen Stromunsymmetrie und des Fehlens mehrerer Eingangshalbwellen wurde mir klar, dass der Motor und der Ventilator in Ordnung waren, aber dass der VFD ausgetauscht werden musste.”

Di Pasquale erörterte die Angelegenheit mit dem Eigentümer der Einrichtung. Er erklärte, dass dieses Stromungleichgewicht wahrscheinlich auf ein internes Problem mit dem VFD zurückzuführen sei und empfahl den Austausch des VFD. Auch wenn der Ventilator mit diesem VFD-gesteuerten Motor betrieben werden könnte, würde der Motor aufgrund des Stromungleichgewichts schließlich beschädigt werden.

Die Lösung

Im Vertrauen auf Di Pasquales Empfehlung ließ der Farbenhersteller den VFD ausbauen und bestätigte, dass die internen Dioden des VFD schwer beschädigt worden waren. Der Farbenhersteller bestellte einen neuen Frequenzumrichter und konnte die Produktion aufrechterhalten, während er auf den neuen Wechselrichter wartete, der erst nach 10 Tagen eintraf. Nachdem der neue VFD installiert war, kehrte Di Pasquale in die Anlage zurück, um den Ventilatormotor mit dem neuen VFD zu testen. Die zweite Runde der motorischen Tests unter Spannung mit dem ATPOL II™ zeigte gesunde Wellenformen (Abbildungen 3 und 4).

Schlussfolgerung

Obwohl der Ventilatormotor eine Stromunsymmetrie von 74,8 % aufwies, wurde kein Alarm oder eine Störungsmeldung ausgelöst. Der VFD schien zwar ordnungsgemäß zu funktionieren, aber wenn er mit defekten Dioden weiterlief, hätte er plötzlich ausfallen können – was die gesamte Produktionsabteilung zum Stillstand gebracht hätte. Dieser Lackhersteller verhinderte im Wesentlichen den Ausfall des Ventilatormotors, was die Sicherheit der Arbeiter gewährleistete und Produktionsausfälle und die damit verbundenen Kosten für Ausfallzeiten vermied.

Es ist wichtig, dass Sie den Zustand Ihrer kritischen Maschinen regelmäßig überprüfen. Es gibt einfach zu bedienende, tragbare Geräte, wie das ALL-TEST PRO On-Line II™ Motorprüfgerät, mit denen Sie den Zustand Ihrer Motoren überprüfen können. Wenn Sie wissen, was wirklich mit Ihren Geräten passiert, können Sie kluge Entscheidungen treffen, um die Sicherheit Ihrer Mitarbeiter und einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten.