Os inversores de frequência são fundamentais para o funcionamento de motores elétricos em diferentes setores industriais. Eles garantem eficiência energética, controle preciso da velocidade e maior segurança operacional. No entanto, apesar de sua robustez, esses equipamentos não estão imunes a falhas. Estudos técnicos indicam que aproximadamente 70% das falhas em inversores estão ligadas à parte de potência, um dado que merece atenção de gestores de manutenção e profissionais de automação.
A parte de potência de um inversor é responsável por processar e entregar a energia elétrica ao motor. Nela estão presentes os semicondutores de potência, como IGBTs, MOSFETs e diodos, além dos capacitores eletrolíticos do barramento DC. Esses componentes trabalham sob intenso estresse elétrico e térmico, suportando altas correntes, variações de carga e ciclos constantes de chaveamento. Justamente por estarem submetidos a essas condições, são os mais vulneráveis a falhas. Pesquisas publicadas em periódicos internacionais revelam que cerca de 69% dos problemas em conversores estão relacionados a transistores de potência, e que só os IGBTs representam em torno de 34% dos casos. Já os capacitores podem responder por aproximadamente 30% das falhas, principalmente devido ao desgaste natural com o tempo e à perda de capacitância, o que aumenta o ripple de tensão e sobrecarrega os semicondutores. Quando consideramos semicondutores e capacitores juntos, é comum que o índice de falhas na parte de potência fique entre 60% e 70%.
Esse número, no entanto, não deve ser visto como uma verdade absoluta. Em aplicações específicas, como inversores de média tensão, fabricantes já reportaram cenários nos quais mais de 70% das falhas estavam relacionadas a circuitos de controle, erros de instalação ou fatores ambientais, e não diretamente à parte de potência. Isso mostra que a estatística varia conforme o tipo de equipamento, as condições de operação e até mesmo o fabricante. Ainda assim, é inegável que o miolo de potência é o ponto mais sensível e crítico de um inversor.
As falhas mais comuns ocorrem de diferentes maneiras. Nos semicondutores, o aquecimento excessivo, os surtos de tensão e a fadiga térmica em junções e soldas internas podem levar à queima ou curto-circuito. Em módulos IGBT de alta potência, o problema pode ser ainda mais grave, causando danos explosivos e paradas imediatas da produção. Já os capacitores, além do envelhecimento natural, sofrem quando expostos a temperaturas elevadas, acelerando a degradação e provocando falhas em cascata que atingem outros componentes. Outro elemento essencial é o sistema de ventilação. A quebra ou desgaste de ventoinhas, muitas vezes negligenciado, pode gerar superaquecimento, comprometendo semicondutores e capacitores em pouco tempo. Em muitos casos, a falha começa em um simples ventilador parado, mas o efeito em cadeia leva à queima do inversor.
Embora em menor escala, também ocorrem falhas nas placas de controle, drivers e circuitos auxiliares. Essas situações costumam se manifestar por meio de erros intermitentes, falhas de comunicação ou travamentos. Problemas em fontes auxiliares internas ou em drivers de gate, por exemplo, podem impedir o acionamento adequado dos IGBTs, simulando um defeito na potência sem que o componente esteja necessariamente danificado. Além disso, fatores ambientais têm um peso enorme. Poeira, partículas metálicas, vibração, umidade e gases corrosivos aceleram a degradação dos circuitos. Conexões mal apertadas geram aquecimento localizado e podem provocar arcos elétricos que queimam barramentos. Já temperaturas ambientes acima do especificado reduzem drasticamente a vida útil dos capacitores e semicondutores. Em muitos levantamentos industriais, mais de 70% das falhas precoces estão associadas não ao desgaste natural, mas sim a más condições de operação ou à ausência de manutenção adequada.
O impacto dessas falhas vai muito além do reparo do inversor. Uma parada inesperada pode comprometer toda a linha de produção, gerar perdas financeiras expressivas e até riscos de segurança. Por isso, compreender as causas é essencial para agir de forma preventiva. Felizmente, grande parte desses problemas pode ser evitada com boas práticas de manutenção. Substituir capacitores de forma preventiva, inspecionar e trocar ventoinhas quando necessário, manter os equipamentos limpos e livres de poeira, verificar conexões elétricas periodicamente e usar proteção contra surtos de tensão são medidas que prolongam a vida útil dos inversores. Além disso, técnicas de manutenção preditiva, como termografia, análise de assinatura elétrica e monitoramento da capacitância, permitem identificar falhas ainda em estágio inicial, evitando paradas inesperadas.
Em resumo, dizer que 70% das falhas em inversores estão ligadas à parte de potência não é mito. A proporção varia conforme a aplicação e as condições de uso, mas o que os estudos deixam claro é que semicondutores e capacitores são os pontos mais críticos do sistema. Reduzir falhas depende de especificar corretamente os componentes, garantir resfriamento adequado, controlar o ambiente e, sobretudo, investir em manutenção preventiva e preditiva.
Se sua empresa depende de inversores de frequência para manter a produção em funcionamento, não espere a falha acontecer para agir.
Polo Eletrônica Industrial – Especialista em Conserto e Manutenção
A Polo Eletrônica Industrial é referência em manutenção e reparo de inversores de frequência e fontes de alimentação. Com experiência técnica e soluções personalizadas, garantimos mais confiabilidade, segurança e vida útil para seus equipamentos industriais.
Entre em contato agora mesmo e descubra como podemos ajudar sua empresa a evitar paradas inesperadas e reduzir custos de manutenção.
WhatsApp: (49) 99188-3900
poloeletronica.com.br
