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Códigos de avería del Siemens SINAMICS G120: F0001, F0002, F30001

Un variador SINAMICS G120 que activa los códigos F0001, F0002 o F30001 está protegiendo la sección de alimentación de una condición de corriente o enlace de CC que no puede soportar de forma segura. El código indica la categoría de la falla, pero no requiere el reemplazo inmediato del variador.

Tabla de contenido

En el caso de las unidades G120, la primera pregunta de diagnóstico no es simplemente "¿Qué significa este código?", sino "¿Qué unidad de control, módulo de alimentación y versión de firmware lo produjeron?".“

Los primeros sistemas G120 y los sistemas G120-2 posteriores utilizan formatos de números de fallo diferentes. Los códigos F0001 y F0002 se observan con frecuencia en las unidades de control G120 de primera generación con firmware antiguo, mientras que los códigos F30001 y F30002 pertenecen a la estructura de fallos de la unidad de potencia de estilo SINAMICS utilizada posteriormente por unidades de control como la CU240B-2 y la CU240E-2.

Esta guía explica ambos formatos, muestra cómo separar los problemas del motor y del cableado de los problemas de parámetros o del módulo de potencia, y proporciona un orden práctico para la resolución de problemas en el trabajo de campo.

Alcance: ¿Por qué un G120 puede mostrar F0001 y otro F30001?

SINAMICS G120 es una familia de variadores modulares. Un variador completo puede incluir una unidad de control como CU240S, CU240E, CU240B-2, CU240E-2, CU250S-2 o CU230P-2 y un módulo de potencia independiente como PM240, PM240-2, PM250 o PM230.

La unidad de control y el firmware determinan cómo se numeran las fallas y qué parámetros, valores de falla y métodos de reinicio están disponibles.

Como regla práctica:

  • Los códigos F0001 y F0002 están asociados con el sistema de fallos de cuatro dígitos anterior que se encontraba en las plataformas G120 de primera generación y en el firmware antiguo.
  • Los códigos F30001 y F30002 forman parte del sistema de fallos de la unidad de potencia de cinco dígitos utilizado en la plataforma G120-2 y en las plataformas SINAMICS de generaciones posteriores relacionadas.
  • El problema eléctrico subyacente puede ser similar, pero las causas detalladas, los valores de falla complementarios y el procedimiento de diagnóstico deben provenir del manual de la unidad de control y el firmware exactos.

Antes de cambiar cualquier parámetro, registre el número de pedido de la unidad de control, el número de pedido del módulo de potencia, la versión del firmware, la placa de características del motor, el código completo que se muestra y cualquier valor de falla disponible en r0949.

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Seguridad antes de solucionar problemas en un SINAMICS G120

Únicamente personal cualificado debe trabajar en el sistema de transmisión.

Desconecte la alimentación de línea en la entrada del inversor, aplique el procedimiento de bloqueo requerido y espere al menos cinco minutos para que se descarguen los condensadores del enlace de CC. A continuación, verifique la ausencia de tensión con un dispositivo de medición con la capacidad adecuada antes de tocar la línea, el enlace de CC, los terminales de frenado o del motor.

Una pantalla apagada o un ventilador detenido no demuestran que la unidad esté desenergizada.

Nunca realice una prueba de resistencia de aislamiento o de alto potencial mientras el cable del motor esté conectado al módulo de potencia. Desconecte el cable del variador y realice la prueba. motor y cablear según las instrucciones de sus fabricantes.

Guía de referencia rápida de códigos de avería del SINAMICS G120

Esta tabla abarca las fallas comunes en la sección de potencia relacionadas con los tres códigos del título. No se trata de una lista completa de fallas G120.

Código de averíaSignificadoPlataforma típicaPrimeros controles
F0001SobrecorrienteFirmware antiguo del G120 (versión temprana)Cortocircuito de salida, falla a tierra, datos del motor, tiempo de rampa, carga mecánica
F0002Sobretensión en el enlace de CCFirmware antiguo del G120 (versión temprana)Tiempo de desaceleración, carga regenerativa, tensión de línea, sistema de frenado
F0003SubtensiónFirmware antiguo del G120 (versión temprana)Tensión de entrada, fase faltante, contactor, fusible, caída de tensión
F0004Sobretemperatura del inversorFirmware antiguo del G120 (versión temprana)Refrigeración, ventilador, temperatura ambiente, sobrecarga, frecuencia de pulso
F0005Sobrecarga del inversor I2tFirmware antiguo del G120 (versión temprana)Ciclo de trabajo, dimensionamiento del variador, demanda actual, refrigeración
F30001Sobrecorriente de la unidad de potenciaFirmware G120-2 / posteriorDatos del motor, conexión estrella/triángulo, cable de salida, carga, rampa, calidad de la línea
F30002Sobretensión en el enlace de CC de la unidad de potenciaFirmware G120-2 / posteriorp1121, tensión de línea, energía regenerada, ajustes del controlador Vdc
F30003Subtensión en el enlace de CC de la unidad de potenciaFirmware G120-2 / posteriorTensión de entrada, fases de línea, dispositivos de conmutación aguas arriba
F30004Sobrecalentamiento del disipador de calor de la unidad de potenciaFirmware G120-2 / posteriorVentilador, flujo de aire, temperatura ambiente, carga, p1800
F30005Sobrecarga de la unidad de potencia I2tFirmware G120-2 / posteriorCarga continua, ciclo de trabajo, características del motor y del módulo de potencia, p0640
F30011Fallo de fase de línea en el circuito principalFirmware G120-2 / posteriorFusibles principales, equilibrio de fases, distorsión de suministro, alimentador de motor
F30015Fallo de fase del cable del motorFirmware G120-2 / posteriorCable U/V/W, contactor de salida, conexión del motor, estabilidad del control
F30021Fallo a tierra de la unidad de potenciaFirmware G120-2 / posteriorCable del motor, aislamiento del motor, circuito de freno, detección de corriente
F30022Monitoreo de la unidad de potencia UceAlgunos módulos de potenciaCortocircuito de salida, problema con el semiconductor de potencia o con la fuente de alimentación de la puerta.

F0001: Sobrecorriente en un SINAMICS G120 antiguo

F0001 significa que el inversor detectó una sobrecorriente. En los primeros sistemas G120, esto suele ser una desconexión de protección forzosa, en lugar de una indicación normal de que el variador ha alcanzado el límite de corriente ajustable.

Las causas comunes incluyen:

  • Un cortocircuito fase a fase en el cable del motor o motor
  • Un fallo a tierra en el cable o bobinado del motor.
  • Etapa de salida del módulo de potencia dañada
  • Datos incorrectos del motor o aumento de voltaje excesivo
  • Un tiempo de puesta en marcha demasiado corto
  • Un motor o una carga mecánica demasiado grande para el accionamiento.
  • Conexión a un motor que ya está girando sin una configuración de reinicio en vuelo adecuada.

Qué comprobar primero para F0001

Comience por el momento en que se produce el viaje.

Si aparece el código F0001 inmediatamente al habilitar el comando de ejecución, sospeche de un cortocircuito en la salida, una falla a tierra, una conexión estrella/triángulo incorrecta, un motor giratorio, un aumento de voltaje excesivo o una etapa de potencia dañada.

Si ocurre durante la aceleración, verifique el tiempo de arranque (pág. 1120), los datos de la placa de características del motor, la demanda de corriente, el par de arranque y el bloqueo mecánico.

Si el problema solo se presenta a alta velocidad o con carga pesada, compare la corriente real con las especificaciones del motor y del variador. Inspeccione la máquina accionada para detectar cambios en el proceso, filtros obstruidos, cojinetes atascados, cintas transportadoras bloqueadas, restricciones en la bomba u otra causa de exceso de par.

No considere el error p0640 como una solución para el error F0001. El controlador de límite de corriente puede reducir la frecuencia de salida para controlar la corriente, pero una sobrecorriente repentina indica que aún se ha superado el umbral de protección.

F0002 significa que la tensión del enlace de CC superó el umbral permitido.

El escenario de funcionamiento más común es la desaceleración rápida. Cuando una carga de alta inercia o sobrecarga impulsa el motor a una velocidad superior a la velocidad eléctrica programada, el motor regenera energía en el inversor. Dicha energía eleva la tensión del enlace de CC.

Otras causas incluyen un voltaje de línea excesivo, un voltaje de alimentación de línea introducido incorrectamente, una configuración inadecuada del controlador Vdc o un sistema de frenado que no puede absorber la energía regenerada.

Cómo solucionar el error F0002

  1. Aumente el tiempo de desaceleración p1121 y vuelva a realizar la prueba en condiciones controladas.
  2. Compruebe si la carga es regenerativa, especialmente en centrífugas, ventiladores grandes, desenrolladores, polipastos y cintas transportadoras descendentes.
  3. Mida la tensión de línea de entrada y compárela con las especificaciones del variador y del módulo de potencia.
  4. Revise la tensión de línea configurada p0210 y los ajustes aplicables del controlador de tensión del enlace de CC.
  5. Verifique si el módulo de potencia instalado admite una resistencia de frenado interna o externa y si la resistencia y el ciclo de trabajo están seleccionados correctamente.

No añada una resistencia de frenado basándose únicamente en la denominación de la familia G120. Los módulos PM230, PM240, PM240-2 y PM250 no gestionan la energía regenerada de la misma manera. Consulte el manual de hardware para obtener información específica sobre el módulo de potencia.

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F30001: Sobrecorriente en la unidad de potencia de un G120-2

F30001 significa que el módulo de potencia detectó una sobrecorriente. Siemens asigna una reacción OFF2, que elimina los pulsos del inversor y permite que el motor gire por inercia a menos que la máquina proporcione otro mecanismo de parada.

El manual de la lista de Siemens CU240B-2/CU240E-2 identifica las siguientes posibles causas:

  • Parametrización incorrecta del control de lazo cerrado
  • Cortocircuito del motor o fallo a tierra
  • El tiempo de puesta en marcha es demasiado corto en la operación U/f.
  • La corriente nominal del motor es mucho mayor que la corriente nominal del módulo de potencia en funcionamiento U/f.
  • Alta corriente de descarga o recarga durante una interrupción de la línea o una caída de tensión en el enlace de CC.
  • Reactor de línea faltante o conectado incorrectamente donde se requiere uno.
  • Conexión incorrecta del cable de alimentación
  • Cable del motor más largo de lo permitido para la configuración
  • Módulo de alimentación defectuoso
  • Fase de línea interrumpida

Esta lista resulta útil porque evita un error común: suponer que cada F30001 indica fallos en los IGBT. El módulo de potencia es una posible causa, pero primero deben revisarse el circuito del motor, los datos de puesta en marcha, la carga, la alimentación y la instalación.

Utilice r0949 para acotar F30001

En las unidades de control G120 posteriores, r0949 almacena información suplementaria para la falla. Para F30001, Siemens define el valor de falla bit a bit:

r0949 bitIndicación
Bit 0Sobrecorriente detectada en la fase U
Bit 1Se ha detectado sobrecorriente en la fase V.
Bit 2Se ha detectado sobrecorriente en la fase W.
Bit 3Se ha detectado una sobrecorriente en el enlace de CC.

Un valor de cero significa que el variador no identificó una fase de sobrecorriente específica.

Lea el documento r0949 antes de borrar el historial de fallas. Una indicación repetida en una fase de salida justifica una revisión específica del cable, el bobinado del motor, el terminal y la etapa de potencia de dicha fase. Una indicación en el enlace de CC orienta la investigación hacia perturbaciones en el suministro, corriente de recarga o la sección de potencia interna.

El valor de la falla es una evidencia, no un veredicto final. Debe considerarse junto con el tiempo de falla, el estado de funcionamiento, la corriente real y la actividad de la máquina en el momento de la desconexión.

F0001 vs. F30001: ¿Son la misma falla?

Describen la misma categoría general de fallas, pero no son registros de fallas intercambiables.

PuntoF0001F30001
Sistema de códigosFormato antiguo de cuatro dígitosFormato SINAMICS posterior de cinco dígitos
Contexto comúnFirmware de primera generación del G120 y versiones anterioresUnidades de control G120-2 y posteriores
SignificadoSobrecorriente del inversorSobrecorriente de la unidad de potencia
Diagnóstico complementarioDepende de la unidad de control y del manual de parámetros más antiguos.r0949 puede identificar la participación de U, V, W o enlace de CC.
Manual de usoManual de compatibilidad de la unidad de control y el firmware antiguosLista de manuales que coinciden exactamente con la unidad de control G120-2

Lo correcto es identificar el hardware instalado y consultar su propio manual de servicio. No introduzca un código de cinco dígitos en una tabla de solución de problemas antigua de cuatro dígitos ni asuma que todas las soluciones anteriores se aplican sin cambios a un módulo de alimentación más reciente.

F30002: La categoría de sobretensión equivalente posterior

En un sistema G120-2 posterior, el código F30002 indica sobretensión en el enlace de CC del módulo de potencia. Las causas habituales son la energía regenerada del motor, una tensión de línea excesiva, la ausencia de una fase de línea, la desactivación del control de tensión del enlace de CC o una dinámica inadecuada del controlador Vdc.

El primer ajuste práctico suele consistir en aumentar el tiempo de desaceleración p1121. Siemens también señala los tiempos de redondeo p1130 y p1136, la configuración del controlador Vdc correspondiente, el ajuste de la tensión de línea p0210 y las comprobaciones de fase de línea.

Para F30002, r0949 registra la tensión del enlace de CC en el momento del disparo en unidades de 0,1 V. Este valor es particularmente útil para determinar si el problema se debe a una desaceleración o a una tensión de entrada inestable o elevada.

Verifique la tensión de línea, todas las fases de alimentación, los fusibles y contactores aguas arriba, y la caída de tensión bajo carga. Una lectura de tensión en vacío correcta no descarta una conexión débil que se colapse al aumentar la corriente.

F30004: Sobretemperatura del disipador de calor

Compruebe el funcionamiento del ventilador, los conductos de aire, la temperatura del gabinete, la contaminación, la carga del motor y la frecuencia de pulsos. La falla no se podrá reconocer correctamente hasta que la temperatura haya descendido por debajo del umbral aplicable.

F30005: Sobrecarga de la unidad de potencia I2T

Esta falla indica que el módulo de potencia se ha sobrecargado con el tiempo, en lugar de experimentar el evento de corriente instantánea representado por F30001. Revise la carga continua, el ciclo de trabajo, el dimensionamiento del variador, la potencia nominal del motor y el límite de corriente p0640.

F30021: Falla a tierra

Considere esto como un problema de aislamiento y cableado hasta que las pruebas demuestren lo contrario. Desconecte el circuito del motor del módulo de potencia antes de realizar la prueba de aislamiento. Revise el cable del motor, el bobinado del motor, los prensaestopas, la caja de conexiones, la conexión del freno y el sistema de puesta a tierra.

F30022: Monitoreo de semiconductores de potencia

Esta falla puede deberse a un cortocircuito en la salida o a un semiconductor o circuito de alimentación de puerta defectuoso. Es probable que se requiera el servicio del módulo de potencia, pero antes de reemplazarlo, es necesario aislar y revisar el cable de salida y el motor.

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Diagnostica la falla según el momento en que ocurre.

La fase operativa suele acotar la búsqueda más rápidamente que el código por sí solo.

Cuando se produce el viajeCausas más probables
Al encender el dispositivo, antes de ejecutar un comando.Fallo del módulo de alimentación, problema de suministro, precarga interna o problema de medición.
Inmediatamente al activar el pulsoCortocircuito/falla a tierra en la salida, conexión incorrecta del motor, motor giratorio, etapa de potencia defectuosa
Durante la aceleraciónp1120 demasiado corto, inercia de carga excesiva, datos incorrectos del motor, atasco mecánico
A velocidad constanteSobrecarga del proceso, control inestable, fallo del cable/aislamiento, fase faltante, variador de frecuencia de tamaño insuficiente
Durante la desaceleraciónEnergía regenerativa, p1121 demasiado corto, alto voltaje de línea, capacidad de frenado insuficiente
Después de una larga operaciónCarga térmica, problema con el ventilador o el flujo de aire, desajuste del ciclo de trabajo, fallo de aislamiento intermitente

Una secuencia práctica para la resolución de problemas

Paso 1: Preservar la evidencia

Registre el código de avería completo, los números de pedido de la unidad de control y del módulo de potencia, el firmware, los datos del motor, la fase de funcionamiento, el estado de carga y los cambios recientes realizados en la máquina.

Lea el búfer de fallos antes de reiniciarlo. Según la unidad de control y el firmware, los parámetros útiles incluyen r0945 o r0947 para el número de fallo, r0948 para la hora del fallo y r0949 para el valor de fallo suplementario.

Paso 2: Compruebe la máquina.

Confirme que el eje del motor y el equipo accionado se muevan según lo previsto. Inspeccione los cojinetes, acoplamientos, cajas de engranajes, correas, bombas, ventiladores, transportadores y restricciones del proceso.

Paso 3: Aislar e inspeccionar el circuito del motor.

Tras el bloqueo y la descarga del enlace de CC, inspeccione los terminales U, V y W, los contactores de salida, el trazado de los cables, los blindajes, los prensaestopas, las cajas de conexiones y las conexiones del motor.

Desconecte el cable del motor del módulo de potencia antes de realizar pruebas de resistencia o aislamiento. Pruebe el cable y el motor por separado para poder localizar la falla en lugar de simplemente confirmarla.

Paso 4: Verificar los datos de puesta en marcha

Compare la placa de características del motor con parámetros como la tensión nominal p0304, la corriente nominal p0305, la potencia nominal p0307, la frecuencia nominal p0310 y la velocidad nominal p0311. Confirme que la conexión estrella/triángulo del motor coincida con la tensión aplicada.

Revise el modo de control p1300, el tiempo de aceleración p1120, el tiempo de desaceleración p1121 y el límite de corriente p0640. Si se reemplazó el motor o el módulo de potencia, confirme que la puesta en marcha y la identificación del motor se realizaron según lo requerido.

Paso 5: Comprobar el suministro y la instalación.

Mida todas las fases de entrada y busque desequilibrios o caídas de tensión en el instante de la desconexión. Inspeccione los fusibles, contactores, terminales, la carga del transformador y la instalación del reactor de línea.

Confirme que el tipo y la longitud del cable del motor estén permitidos para el módulo de potencia, la frecuencia de pulso, el reactor de salida y la configuración EMC.

Paso 6: Reiniciar solo después de corregir la causa.

La palabra INMEDIATAMENTE en el campo de confirmación de Siemens significa que la falla pertenece a la categoría de confirmación inmediata. No significa que el variador deba reiniciarse inmediatamente sin realizar ninguna investigación.

Desactive el comando de funcionamiento, asegure la máquina, corrija la causa y, a continuación, confirme la falla a través del panel de control, la entrada digital o el sistema de control configurados. Si la misma falla de alimentación se repite, detenga los intentos de reinicio.

El reinicio automático puede provocar que el motor arranque cuando desaparece la falla o se restablece la energía. Úselo solo después de una evaluación de riesgos a nivel de máquina y con las medidas de seguridad adecuadas.

Preguntas frecuentes

Representan la misma categoría general de sobrecorriente, pero pertenecen a distintas generaciones de códigos G120. F0001 es típico de los sistemas G120 anteriores, mientras que F30001 es el código de sobrecorriente de la unidad de potencia posterior. Consulte el Manual de la lista para obtener información sobre la unidad de control y el firmware exactos.

Es probable que el motor esté regenerando demasiada energía en el enlace de CC durante la desaceleración. Aumente el valor de p1121, compruebe la tensión de línea y la inercia de la carga, y luego verifique el controlador Vdc y el sistema de frenado compatibles con el módulo de potencia específico.

Para F30001, r0949 indica si se detectó sobrecorriente en la fase U, V, W o en el enlace de CC. Los bits 0, 1, 2 y 3 corresponden a esas ubicaciones, mientras que cero significa que no se identificó ninguna fase específica.

Solo después de que se haya identificado la causa o una inspección controlada demuestre que ya no está presente. Un único reinicio confirmado puede permitir realizar pruebas, pero los reinicios repetidos del código F30001 pueden exponer el motor, el cable y el módulo de potencia a daños adicionales, por lo que deben suspenderse.

No necesariamente. Siemens también enumera parámetros de control incorrectos, cortocircuito o falla a tierra del motor, tiempo de aceleración corto, dimensionamiento incorrecto del motor/accionamiento, problemas de línea, problemas de cableado y condiciones del reactor faltantes. Reemplace el módulo de potencia solo después de haber verificado estas causas externas.

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¿Cuándo es necesario reemplazar el módulo de alimentación?

La sustitución resulta razonable cuando, tras unas pruebas cualificadas, se ha confirmado que el motor, el cable, la carga, la alimentación, la conexión y los datos de puesta en marcha son correctos, pero la avería persiste o reaparece en condiciones controladas.

Una falla que aparece antes de que se active el motor, persiste después de que el circuito de alimentación externo se haya aislado y verificado de forma segura, o cambios en F30022 u otro código interno de la etapa de potencia, refuerzan la necesidad de reparar o reemplazar el módulo de potencia.

No seleccione un reemplazo basándose únicamente en la potencia en kW. Verifique que coincidan los números de pedido completos del módulo de potencia y la unidad de control, la tensión de entrada, la corriente nominal, la capacidad de sobrecarga, el tamaño del bastidor, el método de frenado, la interfaz de comunicación, las funciones de seguridad, la compatibilidad del firmware, los requisitos de la tarjeta de memoria y la copia de seguridad de parámetros.

Cómpralo Puede ayudar con la identificación del reemplazo del G120 cuando la combinación modular original no esté clara. Envíe fotos claras de las placas de identificación de la unidad de control y del módulo de potencia, la placa de identificación del motor, el valor completo de la falla y r0949, el esquema del gabinete, la información del firmware y una copia de seguridad de los parámetros STARTER o Startdrive, si está disponible.

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