| Mantenimiento de variadores de frecuencia | | | Por Andrés Urzúa, Jefe de Servicios de SHH Electrónica Industrial. • www.shh.cl | | | | |  | | El variador de frecuencia básicamente consta de dos etapas: la de control, donde encontramos el procesador, las entradas digitales, las entradas análogas, por mencionar algunas; y la de potencia, donde hallamos el rectificador, la precarga, el banco de condensadores y el puente inversor. De estas dos, la etapa que necesita en mayor medida de mantenimiento es la de potencia, debido a que es la que realiza el “trabajo duro”, siendo el puente inversor el componente más crítico. En muchas ocasiones, los ambientes donde se encuentran instalados estos equipos no son los óptimos y las instalaciones que los albergan no los protegen. Polvo, humedad, gases, temperatura y corrosión, se van acumulando progresivamente y terminan dañando severamente al equipo. En algunas ocasiones, hemos encontrado equipos que se han dañado por la mezcla de polvo y humedad, asociación que en ciertas circunstancias se torna conductiva, provocando daños importantes. Otro problema es la degradación de la pasta disipadora, provocada por las altas temperaturas, producto de la que aumenta la resistencia térmica entre el semiconductor y el disipador, lo que puede llegar dañar a estos dispositivos.
 Consideraciones básicas
Antes de realizar los trabajos, es fundamental evaluar las medidas de seguridad necesarias. Una de las más importantes es el bloqueo eléctrico que nos ayudará a evitar descargas eléctricas. Además, hay un tiempo de espera (alrededor de 5 minutos o más, dependiendo de la marca del equipo), con el fin de que el banco de condensadores se descargue. De igual modo, siempre se debe utilizar protección ocular y guantes para evitar cortes y minimizar golpes durante el desarme. Otra precaución importante es tener cuidado con el levantamiento de cargas (por ejemplo, el banco de condensadores), por lo cual es requerido evaluar cómo se retirará el peso y si es necesario tomar medidas adicionales para manipular la carga (equipos de levante, etc.). Como primer paso del mantenimiento, se debe realizar el backup del programa de usuario y revisar el historial de fallos. Esto último sirve para ver si han existido anomalías durante el funcionamiento de la unidad, establecer una posible tendencia y atacar la causa.  Luego de realizar los bloqueos y de garantizar que no existe energía residual, se procede al desarme del equipo. Lo primordial es llegar hacia los semiconductores de potencia adosados al disipador. Los pernos y tuercas deben ser clasificados para así identificar su posición exacta, y las tarjetas electrónicas deben ser manipuladas y tratadas con las medidas necesarias para evitar descargas electroestáticas y que terminen dañadas por este fenómeno.
Posteriormente, se debe proceder con el mantenimiento de los semiconductores de potencia y revisar el estado de las pastas disipadoras, entre otros. Al realizar nuevamente el armado del equipo, se debe verificar y respetar el torque indicado por el fabricante en la hoja de datos, ya que si aplicamos un torque excesivo, la pasta escurrirá y quedará muy poca, haciendo contacto entre el componente y el disipador. Además, podemos dañar el hilo de la perforación de fijación. En caso de aplicar un torque insuficiente, la transferencia de temperatura podría ser deficiente, lo que también puede terminar en un daño.  Durante la limpieza de las tarjetas, para no dañarlas con estática, se deben tomar los resguardos necesarios, como el uso de superficies, pulseras y brochas antiestáticas. Si se necesita limpiar con aire la tarjeta para mejorar el retiro de residuos, conviene el uso de una pistola antiestática. Como agente de limpieza, hay que utilizar productos limpia-contactos que no dejen residuos aceitosos, ya que el polvo o suciedad puede pegarse a la tarjeta. También es recomendable efectuar una inspección visual a la tarjeta antes de la limpieza, ya que con el tiempo, las vibraciones mecánicas van quebrando algunas soldaduras. Si las condiciones son muy extremas en cuanto a suciedad, es una buena práctica el aplicar barniz aislante.
Cabe recalcar que, durante el armado, se deben respetar los torques establecidos por el fabricante. Es común encontrar equipos a los que se ha aplicado un exceso de torque y se pueden apreciar los daños: ruptura de hilos, ruptura de la estructura de los semiconductores, deformación en barras, deformación y ruptura en los bornes de potencia de los semiconductores, daños en estructuras, etc. Para finalizar el mantenimiento en los variadores de frecuencia, es recomendable realizar pruebas de funcionamiento en Baja Tensión. Existen equipos que permiten alimentar el control con 24V y realizar pruebas de funcionamiento sin tener la energía de red. Con éstas, verificamos la respuesta del puente inversor y el funcionamiento del control. Después de estas pruebas, se pueden levantar las seguridades y se alimenta el equipo con la tensión de trabajo. | |
