اهتزاز وضوضاء محرك 500kW VFD VFD: كيفية إصلاحه
مقدمة
مرحباً بالجميع! اليوم، نحن نغوص في قضية محيرة في العالم الواقعي تتضمن 500 كيلو واط VFD 500kW النظام. كان هذا المحرك يعمل بشكل لا تشوبه شائبة لأكثر من عام. ومع ذلك، في الأشهر الستة الماضية، ظهرت مشكلتان: زيادة الضوضاء الكهرومغناطيسية (ضوضاء المحرك) واهتزاز المحمل المفرط (اهتزاز المحرك) - على الرغم من بقاء درجة حرارة المحرك وقراءات التيار طبيعية.
عندما لا يكون الخلل صعباً، بل حلقة تغذية مرتدة نظامية
تشير حقيقة أن النظام كان يعمل بسلاسة لأكثر من عام إلى أن كلاً من معلمات VFD وتهيئة المحرك بشكل صحيح منذ البداية. تشير البداية المفاجئة للاهتزاز والضوضاء إلى عملية تدهور تدريجي بدلاً من عطل لمرة واحدة - على الأرجح بسبب التوافقيات VFD وتوافقيات عمود الدوران والجهد/التيارات المستحثة للعمود المتراكمة بمرور الوقت.
السبب الجذري: فهم التآكل الكهربائي الكامن وراء اهتزاز المحرك
في المحركات التي تعمل بمحرك VFD، يمكن أن تؤدي الطفرات التوافقية من العاكس إلى تحفيز جهد العمود، مما يؤدي إلى تيار العمود. يتدفق هذا التيار من خلال مكثفات غشاء زيت المحمل، مما يشكل تفريغًا عابرًا عندما يتم اختراق غشاء الزيت أثناء التشغيل.
تتسبب هذه التفريغات في حدوث تقوس كهربائي، مما يولد حرارة تزيد عن 10000 درجة مئوية، مما يؤدي إلى حدوث تنقر على مجاري المحامل والكرات/البكرات. بمرور الوقت، يشكل هذا بمرور الوقت النمط النموذجي الذي يظهر في تلف التآكل الكهربائي.
وهذا يؤدي إلى:
- اختلال توازن الدوار والتذبذبات الدقيقة
- تباين الفجوة الهوائية المغناطيسية
- عدم استقرار التدفق المغناطيسي
- يؤدي في النهاية إلى زيادة اهتزاز المحرك وضجيج المحرك
ويصبح هذا حلقة مفرغة من التغذية الراجعة - حيث يؤدي تيار العمود إلى حدوث تلف، مما يؤدي إلى مزيد من الاهتزاز، والذي بدوره يولد المزيد من تيار العمود.
نصيحة تشخيصية: استخدم تردد الناقل لتحديد المصدر
جرِّب زيادة تردد الموجة الحاملة في إعدادات VFD:
- إذا انخفضت الضوضاء فمن المحتمل أن يكون ناتجًا عن ضوضاء كهرومغناطيسية ناجمة عن التوافقيات، والمحامل لا تزال سليمة.
- إذا ازدادت الضوضاء أو بقيت على حالها: فهذا يشير إلى تآكل كهربائي خطير وتلف سطح المحمل.
ثلاثة حلول مثبتة لاهتزاز المحرك من التآكل الكهربائي
1.ثلاثة حلول مثبتة لاهتزاز المحرك من التآكل الكهربائي
يمنع تيار العمود من التدفق عبر المحامل، مما يزيل السبب الجذري لتلف EDM.
2.تركيب تأريض العمود (مثل فرش الكربون)
يوفر مساراً منخفض المعاوقة للأرض، ويحرر جهد العمود ويحمي المحامل.
3.إضافة مفاعلات إخراج VFD
يكبح الطفرات التوافقية ويقلل من انعكاسات الجهد، مما يؤدي إلى استقرار تشغيل المحرك.
تدابير إضافية للتحكم في اهتزاز المحرك
- ضبط تردد الموجة الحاملة (لقمع التوافقيات)
- استخدام أدوات تحليل الاهتزاز لمراقبة سلامة المحمل
- استخدم كابلات ذات تصنيف VFD مع تأريض مناسب
- الحد من أطوال أسلاك المحرك الطويلة لمنع الجهد الزائد
- النظر في أنظمة مراقبة جهد العمود للصيانة التنبؤية
أفكار أخيرة: اهتزاز المحرك ليس ميكانيكيًا دائمًا - غالبًا ما يكون كهرومغناطيسيًا
تسلط هذه الحالة الضوء على أن اهتزاز المحرك وضوضاء المحرك لا تحدث دائمًا بسبب الأعطال الميكانيكية. في المحركات التي يتم التحكم بها بواسطة VFD, فإنها غالبًا ما تنشأ من جهد العمود وتيارات المحمل والتآكل الكهربائي.
ولحل المشكلة، يجب على المهندسين النظر إلى ما وراء الميكانيكا واعتماد منظور شامل للنظام يشمل الاقتران الكهرومغناطيسي والتغذية المرتدة الرنانة. عندها فقط يمكن تنفيذ حلول فعالة ومستدامة حقاً.
