Hej tamo! Kao dobavljač VFD (varijabilni frekvencijski pogon), vidio sam iz prve ruke kako ovi Nifty uređaji mogu imati veliki utjecaj na mehanički stres motora. Dakle, da kopamo kako VFD utiče na mehanički stres na motoru.
Šta je VFD ionako?
Prije nego što skočimo u mehanički dio stresa, brzo pređemo o čemu je VFD. VFD je uređaj koji kontrolira brzinu električnog motora varirajući frekvenciju i napon koji se isporučuju na njega. To je poput zatamnjenog prekidača za vaš motor, omogućujući vam da prilagodite njegovu brzinu prema vašim potrebama. Bilo da radiš aTrofazni VFDZa industrijsku postavku ili aPromjenjivi pogon za jednofazni motorZa manju aplikaciju VFDS nudi puno fleksibilnosti.
Kako VFDS smanjuje mehanički stres
Mekani početak
Jedan od najvećih načina na koji VFD smanjuje mehanički stres je mekanim početkom. Kad se motor započne direktno preko linije (bez VFD), to doživljava ogromnu žlicu struje. Ovaj nagli porast može izazvati puno mehaničkih stresa na komponentama motora, poput ležajeva, osovina i spojnica. To je poput zakuhanja stopala na papučicu gasa u automobilu - postavlja puno naprezanja na motor i pogon.
Uz VFD, motor počinje postepeno. VFD polako povećava frekvenciju i napon, omogućavajući motoru da glatko dostigne radnu brzinu. Ovaj nježni početak smanjuje stres na mehaničkim komponentama, što može proširiti vijek trajanja motora i smanjiti troškove održavanja. Na primjer, u sistemu transportnog remena, mekog starta može spriječiti trzanje kaiševa i smanjiti habanje i suze na remenicama i ležajevima.
Kontrola brzine
Drugi način na koji VFD pomaže u mehaničkom stresu pružajući preciznu kontrolu brzine. U mnogim aplikacijama motori ne moraju stalno trčati punom brzinom. Na primjer, ventilator u ventilacijskom sustavu može samo trebati samo u polovini većinu vremena. Korištenjem VFD-a za podešavanje brzine motora možete smanjiti mehanički stres na sečivima ventilatora i samom motorom.
Pokretanje motora s malim brzinama također smanjuje centrifugalne sile koje djeluju na rotirajuće dijelove. Te sile mogu uzrokovati vibracije i stres na ležajevima i osovinama. Zadržavanjem brzine provjere možete minimizirati ta pitanja i osigurati pouzdaniji rad. A3.7kW VFDMože biti odličan izbor za aplikacije u kojima trebate kontrolirati brzinu motora u ovom rasponu.
Kontrola obrtnog momenta
VFDS nudi i kontrolu zakretnog momenta, što je ključno za smanjenje mehaničkog stresa. Obrtni moment je rotaciona snaga koju motor proizvodi. U nekim se aplikacijama poput pumpi i kompresora, opterećenje na motoru može varirati. Bez VFD-a motor može morati proizvesti više okretnog momenta nego što je potrebno, što može dovesti do povećanog mehaničkog stresa.
VFD može podesiti izlaz zakretnog momenta na temelju tereta. Kada je opterećenje lagano, VFD smanjuje obrtni moment koji smanjuje stres na komponentama motora. Kada se opterećenje poveća, VFD može povećati obrtni moment da udovolji potražnji. Ova dinamička kontrola zakretnog momenta pomaže da se motor učinkovito teče i smanjuje habanje i suze.
Potencijalni porast mehaničkog stresa
Harmonika
Iako VFDS nudi mnogo koristi u pogledu smanjenja mehaničkog stresa, oni mogu uvesti i neka pitanja. Jedna od njih je harmonika. VFDS Koristite električnu elektroniku da pretvara dolaznu izmjeničnu struju na DC, a zatim nazad na AC na promjenjivoj frekvenciji. Ovaj proces može generirati harmonike, što su električne frekvencije koje su višestruke fundamentalne frekvencije.
Ove harmonike mogu uzrokovati dodatnu toplinu i vibraciju u motoru. Toplina može povećati temperaturu motoričkih namota, što može smanjiti život izolacije i povećati rizik od neuspjeha. Vibracije mogu uzrokovati i mehanički stres na motorima sa komponentama, posebno ležajevima i osovinama. Međutim, moderni VFDS često dolaze s ugrađenim filtrima za smanjenje harmoničnog sadržaja i minimiziranje ovih pitanja.
Rezonanca
Još jedan potencijalni problem je rezonanca. Rezonanca se događa kada učestalost VFD izlaza odgovara prirodnoj frekvenciji motora ili mehaničkog sistema koji se vozi. Kada se to dogodi, vibracije se mogu pojačati, uzrokujući pretjerani mehanički stres.
Da biste izbjegli rezonancu, važno je pravilno veličina i odabrati VFD i motor. VFD bi trebao moći raditi na širokom rasponu frekvencija kako bi se izbjeglo zaglavljivanje na rezonantnoj frekvenciji. Uz to, mehanički sustav treba biti dizajniran tako da ima prirodnu frekvenciju koja je izvan radnog opsega VFD-a.
Primjeri u stvarnom svijetu
Pogledajmo nekoliko primjera u stvarnom svijetu kako VFDS može utjecati na mehanički stres.
HVAC sistemi
U HVAC-u (grijaćim, ventilacijskim i klima uređajima) VFDS se obično koriste za kontrolu brzine navijača i pumpi. Korištenjem VFD-a, sustav može podesiti protok zraka i protok vode na temelju stvarne potražnje. To ne samo štedi energiju, već i smanjuje mehanički stres na ventilatorima i pumpama.
Na primjer, u velikoj poslovnoj zgradi ventilacijski ventilacijski ventilacijski ventilacijski ventilacija mogu kontrolirati VFD. Tijekom sati izvan vrha, kada u zgradi postoji manje ljudi, navijači mogu raditi s malom brzinom. To smanjuje stres na noževima ventilatora i motorom, a također štedi energiju.
Industrijske pumpe
U industrijskim primjenama pumpe se često koriste za pomicanje tekućine. VFD se može koristiti za kontrolu brzine pumpe na osnovu potrebe protoka. To pomaže u smanjenju mehaničkog stresa na rotoru, ležajama i brtvama pumpe.
Na primjer, u postrojenju za pročišćavanje vode, VFD se može koristiti za kontrolu brzine pumpi koje premještaju vodu kroz postupak liječenja. Podešavanjem brzine prema protoku vode, pumpa može raditi efikasnije i sa manje mehaničkim stresom.
Zaključak
Zaključno, VFDS može imati značajan utjecaj na mehanički stres motora. S jedne strane nude mnoge prednosti kao što su mekano pokretanje, kontrolu brzine i kontrole zakretnog momenta, što može umanjiti stres na motorima komponente i proširiti svoj životni vijek. S druge strane, oni mogu uvesti probleme poput harmonika i rezonancije, koji treba pažljivo upravljati.
Ako razmišljate o korištenju VFD-a za motoričku aplikaciju, važno je odabrati pravi VFD i osigurati da je pravilno instaliran i konfiguriran. Kao VFD dobavljač, tu sam da vam pomognem da napravite pravi izbor i osigurate da vaš motor radi glatko i efikasno. Ako imate bilo kakvih pitanja ili ste zainteresirani za kupovinu VFD-a, slobodno mi posetite za razgovor o vašim specifičnim potrebama i načinu na koji možemo raditi zajedno da bismo dobili najbolje rješenje za vašu prijavu.
Reference
- Fitzgerald, AE, Kingsley, C., & Umans, SD (2003). Električne mašine. McGraw-Hill.
- Krause, PC, Wansinczuk, O. i Sudhoff, SD (2002). Analiza električnih mašina i pogonskih sistema. Wiley-Interspience.
- Chapman, SJ (2012). Električni strojevi osnovi. McGraw-Hill.