Pse motori i rrymës së vazhduar pa fshëndellta zvogëlon amplitudën e vibracionit të ventilatorit industrial të ftohjes së kabineteve.

Një servomotor rrëshqitës pa karbon jep një ventilator industrial të ftohjes së kabinës mënyrën të mbajë shpejtësinë pa shkarkimin mekanik dhe zhurmën e karboneve që motorët më të vjetër i futin. Në një kabinë elektrike të mbyllur, çdo pjesë e vibrimit kalon në drejtuesit e montuar, në rele dhe në planin e prapmbrëmë. Kuptimi i arsyes pse ky lloj motori zvogëlon amplitudën e vibrimeve fillon me strukturën dhe kontrollin e tij.

Një rast fushë nga linja e kabinave të serverëve

Ankesa nga përdoruesit

Një linjë kabinash të qendrës së të dhënave raportoi ndërprerje të papërcaktuar të alarmeve në drejtuesit e frekuencës variabile gjatë kulmeve të verës. Përgjegjësi i mirëmbajtjes dyshoi në ventilatorin e ftohjes para se të dyshonte në ndonjë drejtues dhe kërkoi nga ekipi të vlerësonte një servomotor rrëshqitës pa karbon si zëvendësim për njësinë aksiale të vjetruar. Hidhja ishte e thjeshtë: ndërpritjet rriteshin me temperaturën e kabinës, dhe kabinëja më e zhurmshme funksiononte edhe me ventilatorin më të pakthjellë.

Çfarë po bënte ventilatori bazë

Ventilatori origjinal përdorte një motor me fushë të shkruar me kontakte të konmutatorit të konsumuar. Në shpejtësi, ai prodhonte një vrimë të qëndrueshme plus një klikim me frekuencë më të lartë nga fushët. Leximet e akcelerometrit në sipërfaqen e kabinës treguan një kulm të qartë afër shpejtësisë së punimit të ventilatorit, dhe amplituda rritej kur rrotullimet largoheshin me orët e përdorimit. Ai kulm përputhej me ankesat për mbulesa të pasqyrave të lidhjeve të lira, të zbuluara gjatë kontrollimeve rutinore.

Shkëmbimi me një servomotor dc pa fushë

Pas shkëmbimit, i njëjti akcelerometër tregoi se kulmi dominues u ul më shumë se për gjysmë. Pa fushë, nuk kishte klikim, dhe komutimi elektronik ruante momentin e kthimit të qëndrueshëm. Operatorët vënë re se kabinës ishte më e qetë dhe alarmet e drejtimit ndaluan gjatë valës së ardhshme të nxehtësisë. Ndryshimi ishte një ilustrim i drejtpërdrejtë se si dizajni i motorit zhvendos problemin e vibracionit nëpër rrjedhën e sipërme, para se të arrijë në elektronikën e ndjeshme.

Analiza e rrezikut

Pse vibracionet dëmtojnë kabinën

Vibrimi nuk është vetëm një problem zhurme. Lëvizjet mikro të përsëritura e zgjedhin lidhësit, shkaktojnë lodhje në lidhjet e ngulitura dhe zhvendosin rregullimin optik të çdo sensori të montuar në afërsi. Në një kabinet kontrolli, një rele që vibron nën rezonancë mund të humbasë një sinjal në momentin më të pafavorshëm. Nëse lëhet pa u ndrequr, amplituda rritet saçdo që prurësit zbuten, duke krijuar një unazë të kthimit që përfundon me ndërprerje të paplanifikuara dhe një kërkim të vështirë të shkakut të rrënjës. Kostoja e atij dështimi shfaqet më vonë si materiale të humbura, punë shtesë dhe humbje e besimit nga klienti i cili ishte pritur një kabinet të qetë dhe të qëndrueshëm.

Nga vjen zhurma dhe konsumimi

Shumë prej vibrimeve të ventilatorit fillon në rotor. Një rrotull që nuk është e balancuar shpërndan forcën në kabinet në çdo rrotullim, dhe kjo forcë rritet me katrorin e rpm-ve. Motorët me fshirëse shtojnë një burim të dytë: vetë ngjarja e komutimit. Cogging-u në një kontrollor të keq-tunuar krijon një valë torque që përsëritet një herë për çdo pol, të cilën struktura e ndien si një vrimë të ulët. Më pas, konsumimi i palosjeve e amplifikon gjithçka, duke shndërruar një defekt të vogël në një njësi të zëfortë dhe të dëmtuar.

Si një Servo DC pa fshirëse kontrollon vibracionet

Komutimi elektronik dhe sensori Hall

Një servo DC pa fshirëse zëvendëson fshirëset mekanike me një grup sensorësh Hall që raportojnë pozicionin e rotorit te drejtuesi. Kontrollori aktivizon bobinën e duhur në kohën e duhur, kështu që nuk ka shkarkim elektrik as tingull fshirëse. Meqenëse komutimi është elektronik, momenti i forcës mbetet i barabartë në çdo hap. Sensori Hall lejon gjithashtu sistemit të mbajë një bandë shpejtësie të ngushtë, e cila e largon frekuencën e forcores nga rezonanca strukturore e panelëve të kabinetit.

Balancimi i rotorit dhe vala e momentit të forcës

Dalja e lëmuar varet nga dy gjëra: një rotor i ekuilibruar mirë dhe një kontrollues që kufizon rymën e momentit. Një servomotor i rrjedhës së vazhduar pa fshëndellta arrin një ekuilibër dinamik të mirë duke përpunuar rrotën dhe duke e kontrolluar atë në një pajisje ekuilibruese, shpesh me një shkallë të lartë saktësie. Në anën e drejtimit, komutimi sinusoidal formon rrymën në mënyrë që rymja të mbetet e vogël. Rymë më e vogël do të thotë forcë alternative më e vogël që vepron në strukturë, prandaj kabineti përjeton një ngarkesë më të qëndrueshme, jo një ngarkesë që dridhet.

Kontrolli PWM dhe shmangia e rezonancës

Një servomotor i rrjedhës së vazhduar pa fshëndellta harton ciklin e detyrës në rpm pa kërkuar, dhe mund të rritet butësisht për të shmangur një tranzient të fortë që do të ndikonte në strukturë. Disa dizajne shtojnë një montim izolues midis ventilatorit dhe panelit, duke thyer rrugën që transmeton energjinë në kabinet. Bashkë, PWM-ja e lëmuar dhe montimi i butë ruajnë frekuencën dominante jashtë rezonancës natyrale të panelit, kështu që sipërfaqja e kabinetit mbetet e qetë në tërë gamën e shpejtësive.

Standardet, Zgjedhja dhe Mirëmbajtja

Çfarë kërkojnë standardet e lidhura

Ndërtuesit e motorëve dhe të makinerive referohen në UL 1004 për sigurinë e motorëve dhe në NFPA 79 për makineritë elektrike, ndërsa IEC 60034 përcakton efikasitetin dhe metodat e testimit për makineritë rrotulluese. Këto dokumente nuk caktojnë një kufi vibrimi për çdo ventilator, por vendosin disiplinën e testimeve të dokumentuara dhe të performancës së deklaruara. Një specifikim i blerjes që i referohet tyre jep furnizuesit një standard të qartë dhe blerësit një regjistrim të pranueshëm të mbrojtur.

Si të specifikohet dhe të mirëmbahet

Blerësit duhet të kërkojnë një shkallë të deklaruar balancimi, një lloj rrotullimi dhe një vlerë vibrimi në shpejtësinë e deklaruar, pastaj të verifikojnë një njësi në ardhje me një kontroll të thjeshtë me akcelerometër. Në përdorim, duhet të dëgjohet një ndryshim në ton dhe të rikondensohet hardware-i i montimit sipas një plani. Ventilatori duhet zëvendësuar në shenjën e parë të rritjes së amplitudës, jo pas dështimit. Një test i shkurtër hyrës dhe një rutinë e regjistruar mirëmbajtjeje mbrojnë kabinen shumë më mirë se një korrigjim reaktiv.

Përmbledhje

Një servomotor i rrymës së vazhduar pa spiralet zvogëlon vibracionet në një ventilator për ftohje kabineti duke hequr spiralete, duke e balancuar rotorin dhe duke formuar momentin e forcës përmes komutimit elektronik dhe modulimit të gjerësisë së pulsit (PWM). Rezultati është amplitudë më e ulët në sipërfaqen e kabinetit, më pak lidhëse të lëshuara dhe funksionim më i qetë. Përcaktimi i një shkalle balancimi dhe kontrollimi i një njësie në ardhjen e saj e ruajnë këtë përfitim në tërë flotën e instaluar.

Pyetje të Shpeshta

Pyetje: Pse një motor i rrymës së vazhduar pa spiralet vibron më pak se një ventilator me spiralet? Përgjigje: Një ventilator me spiralet shton vibracionet nga shpërthimet dhe zhurma e komutatorit, ndërsa një servomotor i rrymës së vazhduar pa spiralet përdor komutimin elektronik me një sensor Hall për të mbajtur momentin e forcës të rrjedhshëm. Mungesa e spiraleve do të thotë mungesë e zhurmës ‘tik’, dhe rotor i balancuar eliminon forcën kryesore që vepron drejt kornizës. Rezultati është amplitudë më e ulët në sipërfaqen e kabinetit dhe funksionim më i qetë nën ngarkesë. Përcaktimi i një shkalle balancimi siguron këtë përfitim.

Pyetje: Si kontrollohet balancimi i rotorit në një motor me vibracion të ulët? Përgjigje: Rrota montohet në një pajisje balancimi që e rrotullon dhe tregon se ku duhet hequr ose shtuar material. Një balancim dinamik i mirë zvogëlon papajtueshmërinë mbetëse nën një klasifikim të caktuar, shpesh verifikohet në rpm-të e deklaruara. Prodhuesit regjistrojnë rezultatin që blerësi të mund ta konfirmojë. Një rotor i balancuar shpërndan forcë shumë më të vogël në kabinën, e cila është shkaku i shumicës së vibracioneve të ventilatorit.

Pyetje: Çfarë shkakton valëzimin e momentit në motorin e ventilatorit? Përgjigje: Valëzimi i momentit rrjedh nga metoda e komutimit dhe nga rregullimi i kontrollorit. Një udhëzim me gjashtë hapa prodhon një valëzim më të madh se komutimi sinusoidal, ndërsa një rregullim i keq i unazës e rëndëson situatën. Ky valëzim bëhet një forcë me frekuencë të ulët që kabineti e ndien si një vrimë. Kontrolli sinusoidal e mban valëzimin të vogël, kështu që struktura përjeton një ngarkesë të qëndrueshme, jo një ngarkesë pulsuante që ekziton resonancën.

Pyetje: A mund të zvogëlojë vërtet vibracionet e kabinës një montim izolues? Përgjigje: Po. Një montim izolues ndodhet midis ventilatorit dhe panelit dhe thith energjinë që do të shkojë përndryshe në strukturën e kabinës. Elementët e butë prej gome ose elastomeri shkëputin rrugën e ngurtë, duke ulur amplitudën e transmetuar. Kjo funksionon mirë kur kombinohet me një rotor të balancuar dhe kontroll të lëmuar PWM. Pjesët e montimit duhet të rikondenshohen sipas planit të paracaktuar, që përfitimi të mos humbasë me kalimin e orëve të shërbimit.

Pyetje: Ku duhet matur vibracioni gjatë pranimit? Përgjigje: Mati në shtresën e jashtme të kabinës afër ventilatorit dhe në vetë mbajtësen e ventilatorit, duke përdorur një akselerometër të vogël në shpejtësinë e caktuar. Ventilatori i ri duhet të tregojë një kulm dominues shumë më poshtë se niveli i njësisë që zëvendëson, pa rezonanca të ashpra afër frekuencave natyrale të panelit. Regjistrimi i leximit krijon një regjistër pranimi. Përsërisni këtë kontroll gjatë shërbimit për të zbuluar konsumimin e rrotulluesve para se ky të zhvillohet në dëmtim.