لرزش و سر و صدا غیر منتظره همیشه به این معنی نیست که یک موتور یا درایو فرکانس متغیر معیوب است. در برخی از ماشین آلات صنعتی، تجهیزات ممکن است در سرعت های بالا به آرامی کار کنند اما شروع به لرزش کنند,یک بار که موتور از این محدوده عبور می کند، لرزش ممکن است دوباره کاهش یابد.

این رفتار اغلب با رزونانس مکانیکی مرتبط است. درک اینکه چرا رزونانس رخ می دهد و چگونه VFD کنترل فرکانس عبور می کند می تواند به مهندسان کمک کند تا ارتعاش را کاهش دهند، اجزای مکانیکی را محافظت کنند،و بهبود قابلیت اطمینان تجهیزات.

رزونانس مکانیکی چیست؟

هر ساختار مکانیکی دارای یک یا چند فرکانس طبیعی است. این فرکانس ها به عوامل مانند جرم، سفتی، شکل، روش نصب، طول میله، طراحی اتصال و ساختار پشتیبانی بستگی دارد.

هنگامی که یک نیروی خارجی به طور مکرر یک دستگاه را در یا نزدیک به یکی از فرکانس های طبیعی آن تحریک می کند، لرزش می تواند بسیار قوی تر شود. این اثر به عنوان رزونانس مکانیکی نامیده می شود.

در یک سیستم محرک، تحریک ممکن است از عدم تعادل چرخش، عدم تراز گره، اتصال، فن، کمربند، دنده ها، پمپ ها، لوله کش ها یا خود ماشین محرک باشد.یک ارتعاش کوچک که در یک سرعت قابل قبول است ممکن است شدید شود زمانی که فرکانس تحریک به فرکانس طبیعی سیستم مکانیکی نزدیک می شود.

به عنوان مثال، یک فن ممکن است در 30 هرتز و 45 هرتز به آرامی کار کند اما لرزش قابل توجهی در حدود 38 هرتز نشان دهد. موتور ممکن است بیش از حد بار نداشته باشد و VFD ممکن است یک مشکل را گزارش نکند.مشکل به اين خاطر بوجود اومده که اين نقطه فعال، فرکانس رزونانس در فن را تحریک ميکنه، قاب، کانال یا ساختار نصب.

سرعت موتور چگونه بر رزونانس تاثیر می گذارد؟

یک درایو فرکانس متغیر سرعت موتور را با تغییر فرکانس خروجی آن کنترل می کند. با افزایش فرکانس، موتور و ماشین متصل از طیف گسترده ای از سرعت های چرخش عبور می کنند.

این انعطاف پذیری کنترل فرآیند را بهبود می بخشد، اما همچنین به این معنی است که تجهیزات ممکن است به محدوده سرعت وارد شوند که به ندرت در هنگام کار با سرعت ثابت به دست می آید.اگر اين سرعت با يک نقطه رزونانس ميكانيكي مطابقت داشته باشد، ارتعاش و سر و صدا ممکن است افزایش یابد.

این رابطه همیشه یک به یک نیست. فرکانس شبکه دنده، فرکانس عبور تیغه، لرزش کمربند، هارمونیک های موتور و نیروهای دیگر نیز می توانند ماشین را تحریک کنند. بنابراین،فرکانس نشان داده شده توسط VFD باید به عنوان یک مرجع عملیاتی و نه تنها علت احتمالی ارتعاش در نظر گرفته شود..

کنترل فرکانس عبور چیست؟

کنترل فرکانس پرتاب، که فرکانس پرتاب یا اجتناب از فرکانس خطرناک نیز نامیده می شود، به VFD اجازه می دهد تا از کار مداوم در باند های فرکانس انتخاب شده جلوگیری کند.

بعد از اینکه یک محدوده رزونانس مشخص شد، تکنسین می تواند یک محدوده پایین و بالا را در اطراف آن تنظیم کند.VFD به جای باقی ماندن در نقطه رزونانس به فرکانس عملیاتی مجاز بعدی حرکت می کند..

به عنوان مثال، اگر ارتعاش قوی بین 37 هرتز و 39 هرتز رخ دهد، محدوده فرکانس پرش می تواند در اطراف آن منطقه تنظیم شود.محرک در فرکانس مجاز خارج از آن کار می کند.، بسته به منطق کنترل و جهت فرکانس.

موتور هنوز هم ممکن است به طور کوتاه در طول سرعت یا کاهش سرعت از محدوده پرش عبور کند.هدف این است که از ماشین جلوگیری شود تا به طور مداوم در فرکانسی که ارتعاش بیش از حد تولید می کند کار کند.

چگونه باید یک محدوده فرکانس عبور داده شود؟

تنظیمات فرکانس پرتاب باید بر اساس آزمایش واقعی و نه حدس و گمان باشد. در طول راه اندازی سرعت موتور می تواند به تدریج افزایش یابد در حالی که تکنسین ها لرزش، سر و صدا، جریان،وضعیت لاری، و رفتار ماشین.

هنگامی که محدوده فرکانس مشکلاتی شناسایی می شود، می توان یک باند پرتاب باریک را در اطراف آن تنظیم کرد. سپس ماشین باید تحت بار واقعی دوباره آزمایش شود، زیرا تغییرات در مواد، فشار، تنش،شرایط نصب، یا بار مکانیکی ممکن است بر نقطه رزونانس تاثیر بگذارد.

محدوده عبور نباید بیش از حد گسترده باشد. محدوده ممنوعی بزرگ ممکن است کنترل فرآیند را محدود کند یا مانع از رسیدن ماشین به سرعت عملیاتی مهم شود.تنظیمات شتاب و کاهش سرعت نیز باید تجدید نظر شود تا سیستم بتواند بدون ایجاد شوک مکانیکی بیش از حد از منطقه رزونانس به آرامی عبور کند.

آیا کنترل فرکانس ها می تواند تمام مشکلات ارتعاش را حل کند؟

کنترل فرکانس عبور یک ابزار عملیاتی مفید است، اما جایگزین تعمیرات مکانیکی نیست.

اگر ارتعاش ناشی از آسیب رساندن لاغرها، پیچ های گشاده، پایه های ضعیف، وصلات فرسوده، عدم تعادل روتور، عدم تراز شیفت یا نصب نادرست باشد،اجتناب از یک محدوده سرعت مشکل اساسی را برطرف نمی کنداین نقص ها ممکن است بدتر شوند و در نهایت بر سرعت های عملیاتی دیگر تاثیر بگذارند.

بنابراین ماشین باید قبل از استفاده از فرکانس اجتناب مورد بررسی قرار گیرد. اگر سرعت تولید مورد نیاز مستقیماً در محدوده رزونانس قرار گیرد، ممکن است یک راه حل مکانیکی لازم باشد.اقدامات احتمالی شامل تعادل قطعات چرخان، اصلاح تراز، تقویت ساختار، تغییر سفتی نصب، اضافه کردن خنک کننده، یا طراحی مجدد سیستم انتقال.

استفاده از VEIKONGVFD500 برای اجتناب از فرکانس

ويكونگVFD500 شامل اجتناب از فرکانس های خطرناک است، که آن را برای ماشین آلات صنعتی فشرده که نیاز به جلوگیری از سرعت های خاص عملکردی دارند، مناسب می کند.عملکردهای تسریع و کاهش قابل تنظیم آن می تواند به موتور کمک کند تا از طریق محدوده سرعت حساس راحت تر حرکت کند.

درVFD500 همچنین از کنترل V / F و کنترل بردار بدون سنسور پشتیبانی می کند، اجازه می دهد تا روش کنترل با توجه به موتور و بار انتخاب شود. با ارتباطات استاندارد Modbus، واحدهای ترمز داخلی،عملکردهای حفاظت چندگانه، و یک ساختار جمع و جور، می تواند برای ماشین آلات نساجی، تجهیزات چاپ و بسته بندی، ماشین آلات مواد غذایی، ماشین آلات پلاستیکی، تجهیزات چوب، سیستم های لجستیک،و سایر کاربردهای موتور محور.

هنگام استفاده از VEIKONGVFD500، مهندسان باید ابتدا مشخص کنند که آیا لرزش مربوط به فرکانس خاص کار یا یک نقص مکانیکی است. با بازرسی صحیح، تنظیم پارامترها و آزمایش بار،عملکرد فرکانس پرش می تواند به ماشین کمک کند تا از مناطق رزوناسیون مضر اجتناب کند و عملکرد پایدارتر را حفظ کند.

کلمات مرتبط:

کنترل فرکانس عبور VFD

رزونانس مکانیکی در سیستم های حرکتی

اجتناب از فرکانس خطرناک