+38 044 496-18-88 +38 044 496-18-18 Контакты Написать
Энергоэффективные электродвигатели WEG в Украине
Категории:

- Техника
- WEG
- Новости

Асинхронные электродвигатели управляемые от преобразователей частоты Часть 7.

Влияние преобразователя на акустический шум двигателя

Вращающиеся электрические машины имеют три основных источника шума:

  • Система вентиляции
  • Подшипники качения
  • Электромагнитное возбуждение

Исправные подшипники в отличном состоянии практически не являются источниками шума, по сравнению с другими источниками шума, производимого электродвигателем.

В двигателях, которые питаются синусоидальным питанием, особенно в 2-х полюсных (высокая скорость), основным источником шума является система вентиляции. С другой стороны, в двигателях с большим количеством полюсов и меньшими скоростями вращения часто выделяется электромагнитный шум.

Однако в приводах переменной частоты, особенно на низких рабочих скоростях, когда уменьшается шум от вентиляции, основным источником шума может быть электромагнитное возбуждение, независимо от полярности, вследствие гармонической составляющей напряжения.

Увеличение частоты коммутации приводит к снижению шума магнитного возбуждения двигателя.



Критерии касательно шума, излучаемого электродвигателями при работе с ПЧ

Результаты лабораторных тестов (4 точки измерения осуществляется в полубезэховой акустической камере с инвертором вне комнаты) полученных с несколькими электродвигателями и преобразователями, работающих на различных частотах коммутации показали, что трехфазные асинхронные электродвигатели WEG, при питании от преобразователей частоты и работе на базовой скорости (обычно 50 или 60 Гц), увеличивают уровень звукового давления не более чем на 11 дБ (А).



Нормативные соглашения о шуме электродвигателей управляемых от преобразователей частоты

NEMA MG1 Часть 30 - уровень звука зависит от конструкции двигателя, числа пар полюсов, формы импульса, частоты коммутации, основной частоты и как результат скорости двигателя. Также должна быть рассмотрена ответная частота приводного оборудования. Уровень звука, производимого таким образом, будет выше, чем опубликованные значения при работе на скорости выше номинальной.

На определенных частотах механический резонанс или магнитный шум может привести к значительному увеличению уровня шума, в то время как изменение частоты и / или напряжения может уменьшить уровень шума. Опыт показывает, что (...) увеличение от 5 до 15 дБ (А) может происходить при номинальной частоте в случае, когда двигатели используются с элементами управления ШИМ. Для других частот уровень шума может быть выше.

IEC 60034-17 - в связи с наличием гармоник, механизм генерирования магнитных шумов становится более сложным, чем для работы при синусоидальном питании. (...) В частности, может возникать резонанс на некоторых частотах в рабочем диапазоне скоростей. По опыту при постоянном потоке, уровень шума будет в диапазоне от 1 до 15 дБ(А).

IEC 60034-25 - преобразователь частоты и его принцип работы формируют три составляющие, которые непосредственно влияют на излучение шума, а именно: изменение скорости вращения, которая влияет на подшипники и смазки, вентиляцию и любые другие функции, которые зависят от изменения температуры; частота напряжения питания электродвигателя и содержание гармоник которые оказывают большое влияние на магнитный шум в сердечнике статора и менее значимое на шум в подшипниках; круговые колебания из-за взаимодействия волн магнитного поля различной частоты в воздушном зазоре электродвигателя. (...) Увеличение уровня шума в двигателе при питании от преобразователя частоты по сравнению с питанием от сети с синусоидальным напряжением является относительно небольшим, если частота переключения преобразователя выше 3кГц. Для низких частот переключения, увеличение уровня шума может быть значительным - до 15 дБ (А). В некоторых случаях может возникнуть необходимость в создании "полосы пропускания частот" в диапазоне рабочих скоростей, для того, чтобы избежать специфических условий резонанса.



Влияние преобразователя на механическую вибрацию электродвигателя

Взаимодействия между гармониками тока и потока может привести к появлению паразитных сил, вызывающих механическую вибрацию и повышение общего уровня шума. Этот механизм приобретает большое значение, когда эти вибрации усиливаются механическим резонансом в двигателе или в рабочей машине.

Если любая из неосновных гармоник близка к собственной частоте вращения двигателя, то возникающие силы могут вызывать вибрацию.

Такие эффекты могут быть ослаблены тщательной разработкой штампов листов стали для статора и ротора двигателя, а также корпуса. Упрощение механической системы уменьшает возможность возникновения собственных частот, на которых появляются режимы вибрации в двигателе.

Современные преобразователи частоты имеют инструменты, позволяющие избегать таких проблем. Например, могут быть пропущены определенные частоты в пределах рабочего диапазона скоростей и легко скорректированы время разгона / торможения.



Критерии к уровням вибрации электродвигателей WEG при управлении от преобразователей частоты

Испытания, проведенные с несколькими двигателями и преобразователями после процедур, рекомендованными стандартом IEC60034-14 подтвердили, что уровень вибрации асинхронного двигателя увеличивается, когда он питается от преобразователя частоты.

Кроме того, наблюдаемые увеличения вибрации обычно были ниже на более высокой частоте коммутации. То есть увеличение несущей частоты ведет к уменьшению уровня вибрации электродвигателей при питании от преобразователей частоты.

В любом случае, даже при работе на скоростях выше номинальной, среднеквадратичные значения уровней вибрации двигатели WEG (мм / с) были ниже максимальных пределов, установленных в стандартах IEC 60034-14 и NEMA MG1 Часть 7. Таким образом они соответствуют всем необходимым параметрам.



Нормативные соглашения о механической вибрации электродвигателей при питании от преобразователей частоты

NEMA MG1 Часть 30 - Когда асинхронный электродвигатель управляется преобразователем частоты, на различных частотах в диапазоне рабочих скоростей могут существовать пульсации момента. (...) Это имеет особое значение, что оборудование не будет работать дольше, чем на мгновение на скорости, где резонансное условие существует между крутильные системы и электрической системы (например, двигатель электрический момент). (...) Кроме того, возможно, что некоторые скоростях в пределах рабочего диапазона может соответствовать естественным механические частоты нагрузки или опорной конструкции и эксплуатации, кроме мгновение может быть разрушительным для нагрузки двигателя и или и его следует избегать на таких скоростях.




Взаимодействие между электродвигателем и приводным механизмом

Типы нагрузок

Правильный выбор системы привода с переменной скоростью зависит от знаний о поведении нагрузки, то есть, как нагрузка связана со скоростью и, следовательно, какой крутящий момент востребован на валу двигателя. В большинстве процессов нагрузка может быть описана одним из следующих условий: переменный крутящий момент постоянный крутящий момент и постоянная мощность.



Типичные примеры

Типичные примеры:

  • Центробежные насосы
  • Центробежные вентиляторы
  • Центробежные компрессоры

Нагрузки с переменным моментом являются хорошими кандидатами для применения регулируемого электропривода для экономии электроэнергии. Механическая мощность на валу электродвигателя не будет постоянной - она будет изменяться в зависимости от нагрузки, как было показано ранее в пункте 3 настоящего технического руководства.

Квадратичная зависимость момента


WEG

  • Момент пропорционален квадрату скорости
  • Мощность пропорциональна скорости в кубе
  • 100% нагрузочного момента и мощности на номинальной скорости


Линейная зависимость момента


WEG

  • Момент меняется линейно со скоростью
  • Мощность пропорциональна квадрату скорости
  • 100% нагрузочного момента и мощности на номинальной скорости

Нагрузки с постоянным моментом

Типичные примеры:

  • Винтовые компрессоры
  • Поршневые компрессоры
  • Объемные насосы
  • Экструдеры
  • Дробилки
  • Шаровые мельницы
  • Конвейеры
  • Шнеки
  • Технологические линии (полосы, лист)

Машины с высокими ударными нагрузками:

  • прерывистый крутящий момент загрузки не в функции скорости, а требующий, чтобы управляемый электродвигатель производил достаточный динамический момент для возврата механизма с требуемой скоростью в начальное положение до начала следующего цикла работы;

или циклическими нагрузками:

  • дискретная нагрузка - при изменяющейся или постоянной скорости периодически повторяемая в определенные периоды времени; обычно классифицируют механизмам с постоянным моментом.

WEG

  • Момент нагрузки остается постоянным в рабочем диапазоне скоростей
  • Мощность изменяется линейно с изменением скорости
  • Номинальный момент нагрузки и мощность на базовой скорости


Нагрузки с постоянной мощностью

Типичные примеры:

  • Станки, в которых более тяжелые режимы реализуются на меньших скоростях и более легкие режимы реализуются на более высоких скоростях
  • Намоточные центры

WEG

  • Момент нагрузки уменьшается с увеличением скорости
  • Мощность остается постоянной в рабочем диапазоне скоростей
  • Номинальный момент нагрузки и мощность на базовой скорости
  голосов 3  голосовать WEG
06.09.2013

Вверх страницы Наверх


Популярные страницы
Для отображения блока требуется установить Flash Player




ПОИСК