علت و روش کنترل سرو صدای الکتروموتور سپتامبر 9, 2018 – ارسال شده در: مقالات تخصصی راه اندازی و بهره برداری الکتروموتور و گیربکس, همه مقالات – برچسب ها: , , , , , , , , ,

گروه صنعتی برقاب صنعت

نویز های اجاد شده توسط الکتروموتور

دو نوع اصلی نویز تولیدی توسط یک الکتروموتور القایی AC وجود دارند. این دو نوع نویز عبارتند از

نویز عبور هوا

نویز مغناطیسی.

فن ها وتجهیزات گردان در الکتروموتور صدای گرد باد تولید می کنند. نویز وزش باد بر اثر اندر کنش اجزای گردان با هوا یا بر اثر اندر کنش هوای متحرک با اجزای ثابت ایجاد می شود.

طراحی درست فن و مواد میراکننده نویز می تواند صدای وزش باد را کاهش دهد.

[psfw slug=”%d9%85%d8%ad%d8%b5%d9%88%d9%84%d8%a7%d8%aa-%d8%a7%d9%84%da%a9%d8%aa%d8%b1%d9%88%d9%85%d9%88%d8%aa%d9%88%d8%b1-%d9%88-%da%af%db%8c%d8%b1%d8%a8%da%a9%d8%b3″]

نویز مغناطیسی وقتی که فرکانس طبیعی روتور، استاتور، یا پوسته به وسیله یک فرکانس اجباری الکتروموتور تحریک می شود، ایجاد می گردد. چون تمامی الکتروموتور ها دارای فرکانس های طبیعی بوده و نیز فرکانس های اجباری تولید می کنند، در طراحی اصلی باید توجه لازم برای اطمینان از اینکه فرکانس اجباری و طبیعی در یک نقطه رخ نخواهند داد به عمل آید. کاهش نویز مغناطیسی از طریق مواد میراکننده صدا دشوار است.

جهت مشاهده انواع الکتروموتور با سرعت ۳۰۰۰ دور اینجا کلیک کنید

جهت مشاهده انواع الکتروموتور با سرعت ۱۴۰۰ دور اینجا کلیک کنید

پی آمدهای مخلوط کردن گریسهای مختلف

پی آمدهای مخلوط کردن گریسهای مختلف در یاتاقان های ضد اصطکاک الکتروموتور را می توان در ابتدا با این سوال که گریس  چیست و چگونه عمل می کند، بررسی نمود. گریس در جایی که روان کارهای مایع نمی توانند به دلیل محدودیت جا یا نیاز به سیستم روان کاری ساده به کار روند، استفاده می شود. گریس را می توان به صورت یک اسفنج اشباع شده از روغن تصور نمود. اسفنج یا پایه گریس، سیال های روان کار را نگه می دارد.دو نوع اصلی گریس به صورت پایه مصنوعی و پایه ارگانیک وجود دارند.

اثرتغییرات ولتاژ،فرکانس،و ناتعادلی ولتاژ بر عملکرد الکتروموتور

ولتاژ:

تغییر در ولتاژ دارای تاثیر عمده ای بر عملکرد الکتروموتور می باشد. گشتاور الکتروموتور به طور مستقیم متناسب با دامنه تغییرات ولتاژ است. این واقعیت را می توان با مثال زیر آشکار نمود.

یک الکتروموتور ۴۰۰۰ ولت،۴۰۰ اسب بخار و۱۸۰۰ دور در دقیقه دارای افزایش درجه حرارت NEMA کلاس B یعنی ℃۸۰ بر اثر مقاومت می باشد. ولتاژ در پایانه های الکتروموتور به ۷۵% ولناژ نامی (۳۰۰۰ول۳۰۰۰ولت) افت می کند. تاثیر تغییر ولتاژ را روی افزایش درجه الکتروموتور  می توان در جدول زیر دید.

[psfw slug=”14602″]

اگر بار الکتروموتور در ۴۵۰ اسب بخار بماند، افزایش درجه حرارت در الکتروموتور تا ℃۱۰۵ یعنی ℃۲۵ افزایش می یابد. توجه شود که چون گشتاور الکتروموتور متناسب با مربع ولتاژ است، گشتاور حداکثر به ۱۲۵%گشتاور نامی افت می کند.

برای حفظ افزایش درجه حرارت طراحی شده الکتروموتور، بار الکتروموتور باید با مربع تغییر ولتاژ مطابق معادله زیر کاهش یابد:

 

بنابراین،بار الکتروموتور باید به مقدار تقریبی ۲۵۰ اسب بخار کاهش یابد تا افزایش درجه حرارت الکتروموتور و گشتاور حداکثر در حد مطلوب حفظ شود.

فرکانس:

تغییرات کوچک فرکانس تاثیر خیلی کمتری روی عملکرد الکتروموتور دارد، چون سرعت مستقیم با فرکانس تغییر می کند.                                                                                                                  تعداد قطب های الکتروموتور /(فرکانس * ۱۲۰) =سرعت

تغییرات بزرگ در فرکانس (بیشتر از ۵%+ -) دارای تاثیر معکوسی روی عملکرد الکتروموتور می باشد. کاهش فرکانس سبب اشباع مغناطیسی آهن شده، و افزایش فرکانس باعث مسائل پدیده پوستی می شود.

ولتاژ نامتعادل:

تغییرات در تعادل ولتاژ بین سه فاز منبع تغذیه به طور قابل ملاحظه ای بر کار آرایی الکتروموتور تاثیر می گذارد. نا متعادلی ولتاژ به میزان ۱% ممکن است سبب نا تعادلی جریان به مقدار ۶% تا۱۰% گردد.

جریان نا متعادل باعث گرمایش اضافی هر دوی استاتور و روتور می شود. این گرمایش اضافی ممکن است به سیم پیچی روتور قفس سنجابی آسیب رسانده و عمر سیستم عایقی استاتور را کوتاه کند. معادله ای که افزایش تقریبی در درجه حرارت را به ولتاژ نا متعادل مرتبط می نماید،عبارت است از:

به توان ۲    (% نا تعادلی ولتاژ )  *     ۲      = افزایش در درجه حرارت

به عنوان مثال،تغییر درجه حرارت در یک الکتروموتور که با ۳% نامتعادلی ولتاژ تغذیه می شود برابر مقدار %۱۸=۳ به توان دو ضربدر ۲ افزایش در درجه حرارت کارکرد خواهد بود. استاندارد NEMA جدول کاهشی را برای الکتروموتور هایی که باید با ولتاژ نامتعادل کار کنند تهیه کرده است تمامی این عوامل در شکل زیر خلاصه شده اند.

انتخاب پوسته الکتروموتور

پوسته های الکتروموتور از کاملا باز،که به طور عمده در وسایل خانگی به کار می روند، تا آب بندی کامل، که به طور عمده در کمپرسور سرد خانه به کار می روند تغییر می کنند. چون محدوده وسیعی از پوسته ها وجود دارند، بعضی اوقات تصمیم گیری برای انتخاب پوسته دشوار خواهد بود.

پوسته فولادی با فین های متصل

پوسته ای که تقریبا در اکثر موارد توصیه می شود از نوع فولادی ریخته گری با فین های خنک کن متصل به آن بوده،که از طریق یک فن فولادی ریخته گرین نهانی داخلی خنک می گردد.

فن باید از یک ماده ضد جرقه ساخته شود. این پوسته سخت ترین نوع است. این پوسته بهترین حفاظت مکانیکی و محیطی را برای الکتروموتور فراهم می سازد و اجازه بالاترین سطح حفاظتی را در مقابل اثرات محیطی داده و بهترین حفاظت را از بخش های داخلی فراهم می سازد.

این پوسته هم چنین اجازه به فواصل طولانی بین توقف الکتروموتور برای سرویس و نگهداری را می دهد، چون تقریبا به طور کامل آب بندی شده است. این نوع پوسته TEFC ریخته گری از چندین سازنده در سرعت های مختلف و انواع یاتاقان ها، با توان نامی تا ۲۰۰۰ اسب بخار در دسترس هستند.

نحوه زمین کردن الکتروموتور

در ابتدا باید به چند واقعیت در مورد زمین کردن به طور کلی پرداخته شود. زمین کردن صحیح تمامی تجهیزات متناظر با یک سیستم قدرن مهم ترین کار در شبکه می باشد. وظیفه اصلی سیستم زمین تامین ایمنی افراد، حفاظت تجهیزات مجاور خطاها، و حفاظت سیستم در دوره گذرا چون امواج صاعقه و کلید زنی است.

به همین دلیل،توجه خاص باید به طراحی سیستم زمین مبذول شود.

توصیه های زیر بر اساس این فرضیات است.

  1. نیاز های ذکر شده در استانداردها مثلا NEC, تنها حداقل نیاز یک سیستم بوده ولی استاندارد طراحی آن سیستم نمی باشد.
  2. خطاهای زمین و امواج گذرای سیستم منشاء فرکانس های بالا (۱۰ تا ۵۰ کیلو هرتز یا بیشتر) در شبکه های قدرت بوده و این به دلیل جرقه متناظر با چنین خطایی می باشد.
  3. به دلیل فرکانس بالای متناظر با خطاهای زمین، راکتانس زمین قابل توجه بوده و نیاز به کابلهای خیلی بزرگتری نسبت به مصارف عادی ۵۰ هرتز دارد تا به این ترتیب امپدانس معادل کمی در فرکانس های ایجاد شده وجود داشته باشد.

با در نظر داشتن این واقعیت ها،توصیه های زیر برای زمین کردن الکتروموتور انجام می شود.

توصیه ۱:

تمامی سیستم های زمین الکتروموتور باید دارای شبکه مسطح زمین با الکتردوهای مربوطه باشد. شبکه های زمین باید حداقل به وسعت مساحت فر آیندی که متناظر با الکتروموتور زمین شده است، باشد. این شبکه ها باید با استفاده از روش ذکر شده در استاندارد IEEE شماره ۸۰ طراحی شوند.

توصیه ۲:

یک سیم زمین مسی بدون روکش باید در هر لوله کابل قدرت یا در کابل چند رشته ای که الکتروموتور را تغذیه می کند در نظر گرفته شود. کابل زمین باید به همان اندازه کابل قدرت تا نمره  ۲AWG باشد.

بعد از نمره ۲AWG ،سیم زمین را می توان تا نصف اندازه کابل قدرت مشروط بر آنکه از سیم ۲AWG کوچکتر نباشد، در نظر گرفت. این سیم زمین باید به باس زمین در اندازه الکتروموتور و به باس زمین در جعبه ترمینال الکتروموتور وصل شود.

سر طرف الکتروموتور سیم زمین باید به طور محکم به بدنه الکتروموتور متصل گردد. هدف این سیم زمین ایجاد مسیر امپدانس حداقل تا منبع در صورت بروز خطایی در سیم پیچی الکتروموتور یا در کابل می باشد . علاوه بر این،این سیم به طرز قابل توجهی مشکلات پتانسیل انتقالی در تجهیزات هم جوار در هنگام خطاها و برای ماشین های بزرگ در هنگام حذف کامل بار را کاعش می دهد.

[psfw slug=”14601″]

هم چنین این سیم به حفظ تمامی بخش های سیستم قدرت در پتانسیل یکسان در هنگام بروز خطا کمک کمک می کند.

توصیه ۳:

بدنه الکتروموتور باید حداقل با سیم ۴AWG به شبکه اصلی زمین واحد، مطابق توصیه ۱ متصل شود. با افزایش اندازه یا ولتاژ الکتروموتور، باید اندازه وتعداد اتصالات زمین به شبکه زمین کننده اصلی افزایش یابد.

مزایا ومعایب یاتاقان های مختلف

قبل از مقایسه انواع مختلف یاتاقان،توصیه مختصری در مورد هر یک از آنها ارائه می شود.

یاتاقان ضد اصطکاک

۱_واژه یاتاقان ضد اصطکاک برای بیان محدوده وسیعی از یاتاقان ها شامل یک کفه داخلی، یک کفه خارجی، و اجزای غلطان به کار می رود. این خانواده از یاتاقان ها شامل بلبرینگ های شیار عمیق، بلبرینگ های با اتصال زاویه ای، رولبرینگ های کروی و استوانه ای, و یاتاقان های کفی کروی غلطکی می شوند.

این یاتاقان ها را می توان با گریس یا روغن روان کاری نمود. در این این یاتاقان ها، با روان کاری و بار گذاری صحیح، فیلم کوچکی از روان کار، اجزای یاتاقان را از یکدیگر به طور نوعی کمتر از چند هزارم میلیمتر از نظر ضخامت جدا می کند.

نکته

تماس فلز با فلز می تواند باعث خرابی زودرس یاتاقان شود.

یاتاقان های درزبندی شده

۲_ یاتاقان های “درزبندی شده” نوع خاصی از یاتاقان ضد اصطکاک هستند. این یاتاقان ها مجهز به یک یا دو نوع سیل تماسی هستند. این سیل ها برای درزبندی کردن ماده روان کار به داخل المانهای غلطان یا جدا کردن نا خالصی ها از المان های غلطان به کار می روند.

این نوع یاتاقان به طور معمول فقط در یاتاقان های کوچک (با سوراخهای ۸۰ میلی متر و کمتر) موجود بوده و بعضی وقت ها به “روان کاری شده برای تمام عمر”نامیده می شوند چون روان کار جدید از یاتاقان توسط سیل ها جدا شده است.

یاتاقان لوله ای

۳_ واژه “یاتاقان لوله ای” برای بیان یاتاقان های ژورنال هیدرودینامیکی به کار می رود. در این نوع یاتاقان، حرکت نسبی بین محور گردان “ژورنال” و سوراخ ساکن یاتاقان، با روان کار تولید روان کار (گوه روان کار) بین المانهای گردان، ساکن و یاتاقان می نماید. توزیع فشاری در این فیلم ایجاد می شود،که المانهای سکن و گردان یاتاقان را از یکدیگر جدا می کند. ضمانت حداقل این فیلم در رده ۰/۰۰۱ اینچ است.

تماس فلز به فلز در هنگام راه اندازی الکتروموتور و در سرعت های چرخش کمتر از ۲۰۰ دور در دقیقه رخ می دهد. (این سرعت حداقل بستگی به بار یاتاقان و ساختار هندسی آن دارد.)

[psfw slug=”%d9%85%d8%ad%d8%b5%d9%88%d9%84%d8%a7%d8%aa-%d8%a7%d9%84%da%a9%d8%aa%d8%b1%d9%88%d9%85%d9%88%d8%aa%d9%88%d8%b1-%d9%88-%da%af%db%8c%d8%b1%d8%a8%da%a9%d8%b3″]

یاتاقان های ژورنال هیدرولیکی

۴_یاتاقان های ژورنال هیدرواستاتیکی نوع خاصی از یاتاقان لوله ای هستند. در این نوع یاتاقان، ماده روان کار در فشار کافی برای بلند کردن المان گردان از حفره ساکن یاتاقان به داخل فاصله بین المان های گردان و ساکن تزریق می شود. محل ورودی تزریق ماده روان کار در ناحیه مرکز ثقل یاتاقان قرار دارد.

یاتاقان های محافظت شده

۵_ یاتاقان های محافظت شده نوع خاصی از یاتاقان های ضد اصطکاک هستند. این یاتاقان ها مجهز به شیلدهایی (نه سیل ها) روی یک یا هر دو طرف یاتاقان هستند. بعضی وقت ها، یک شیلد روی سمت داخلی یاتاقان به جای یک در پوش یا سیل براکت به کار می رود.

یاتاقان های باز

۶_یاتاقان های “باز” یک نوع خاص یاتاقان ضد اصطکاک هستند. این یاتاقان ها  دارای هیچ سیل یا شیلدی نیستند. ناحیه المان غلطکی این یاتاقان ها به سهولت قابل دسترسی است و این دسترسی به نواحی مجاور یاتاقان نیز مانند روان کار یا ناخالصی ها وجود دارد. این نوع یاتاقان وابسته به سیلهای ساخته شده در داخل براکت الکتروموتور برای حفاظت یاتاقان و حفظ روان کار می باشند.

اکثر یاتاقان های بزرگ (با قطر سوراخ بزرگتر از ۶۵ میلی متر) از این نوع ساختار هستند.

جدول زیر یاتاقان های مختلف را مقایسه می کند.

۱۲_۲_ علت ضربه زدن محور در الکتروموتور های با یاتاقان لوله ای

اغلب مشاهده می شود که محسور الکتروموتور های مجهز به یاتاقان های نوع لوله ای که به صورت بدون کوپلینگ کار می کنند، ضربه زده و به صورت محوری نوسان می نماید. این حرکت محوری اغلب دارای مشخصات زیر است:

  • فرکانس نوسان نسبتا کم و در رتبه ۳۰ تا ۷۰ بار در دقیقه است.
  • دامنه نوسان بین ۳۰ ۰/۰ تا ۱۲۵% اینچ می باشد.
  • نوسان اغلب موارد متناوب نیست؛ به نظر اتفاقی می رسد یا ممکن است دامنه آن زیاد شده و ناگهان متوقف شود، و دوباره شروع گردد.

هیچگونه نوسانی در هنگامیکه الکتروموتور به بار متصل باشد مشاهده نمی شود، چون کوپلینگ بین الکتروموتور و بار متصل به آن،الکتروموتور را به صورت محوری قفل می کند یا آنکه بر اثر سخت بودن کوپلاژ محوری، به شدت دامنه نوسان را کاعش می دهد.

این ضربه زدن ممکن است بر اثر ناتعادلی نیروهای مغناطیسی مرکزی تولید شده بین روتور و استاتور الکتروموتور و یا نیروهای آیرودینامیکی تولید شده توسط فن های تهویه مختلف متصل به محور الکتروموتور باشد.

ضربه زدن در الکتروموتورهای زیر بیشترین نمودار را دارند:

  • الکتروموتور های بدون  کانال های تهویه شعاعی در روتور (این وضعیت متداول در الکتروموتور های دو قطب و اکثر الکتروموتور های TEFC است؛
  • الکتروموتور های TEFC که برای چگالی شارهای کم فاصله هوایی طراحی می شوند؛
  • الکتروموتور های با کانال های تهویه شعاعی در روتور و نیز استاتور، به‌ طوری که این کانال ها به صورت محوری طراز نشده باشند؛
  • الکتروموتور های که دارای نیروهای آیرودینامیکی نا متعادل عبور هوا هستند نظیر الکتروموتور های TEFC و الکتروموتور های کاملا بسته با مبدل خنک کن هوا با هوا (TETC/TEAAC) با فن های واقع شده روی محور و استفاده از مدار خارجی و الکتروموتور های با تهویه از یک سر.

نیروی مغناطیسی مرکزی الکتروموتور

نیروی مغناطیسی مرکزی در فاصله هوایی تابع جریان مغناطیس کننده الکتروموتور (به خصوص جریان بی باری الکتروموتور )،چگالی شار فاصله هوایی، مقدار شعاعی فاصله هوایی، تعداد بخش های استاتور و روتور هم محور شده (سرهای روتور ،و استاتور،و کانال های شعاعی هوا)، ولتاژ، طول محوری فاصله هوایی، و عدم همطرازی محوری بین استاتور و روتور می باشد.

نیروی مرکزی مغناطیسی از صفر وقتی که الکتروموتور در مرکز مغناطیسی خود کار می کند (تعادل مغناطیسی) شروع شده تا جابجایی محوری روتور نسبت به استاتور افزایش می یابد.

شکل زیر را ملاحظه کنید.

روتور های بدون کانال هوا

به طور نوعی، در جابجایی محوری به مقدار ۱۲۵% این، روتورهای بدون کانال هوا می توانند نیروی مرکزی محوری ۵۰ تا ۱۵۰ پوند تولید کنند، در حالی که روتورهایی ببا ۱۲ کانال تهویه شعاعی که با کانال های استاتور طراز شده اند ممکن است تا چند صد پوند نیرو تولید نمایند. در هنگام راه اندازی،این الکتروموتور ها نیروهای محوری تا سه برابر مقادیر حالت ماندگار خود ایجاد می نمایند.

فن های گردان فشار استاتیکی کمی روی ورودی و فشار استاتیکی زیادی درخروجی خود تولید می کنند. این فشار ها سبب نیروی خالص آیرودینامیکی برابر اختلاف فشار ضرب در سطح موثر فن می شود.

این نیروی فن تمایل به جابجایی محوری شافت الکتروموتور دارد

(شکل زیر را مشاهده کنید).

ضربه در محور روتور

روتور الکتروموتور به طور محوری حرکت کرده تا بین دو تا نیرو تعادل ایجاد نماید. نیروی آیرودینامیکی فن با حرکت آن به طرف و دور از Shroud های ساکن فن تغییر می کند.

[psfw slug=”14599″]

وقتی که فن از Shroud فن دور می شود، اختلاف فشار دو طرف فن کاهش یافته و نیروی موثر کم می شود. علاوه بر این،با حرکت روتور از مرکز مغناطیسی،نیروی مرکز مغناطیسی زیاد می شود.

بنابراین شافت الکتروموتور  به طور محوری “ضربه می زند” تا تعادل نیرو را حفظ کند.

یک دلیل دیگر ضربه زدن می تواند روتوری باشد که سرهای آن و یا کانال های شعاعی هوایی آن با یک زاویه ای خاص نسبت به محور چرخش آن ساخته شده باشد. این نوع ساختار هندسی، در روتور Wobble یا پارالوگرام نامیده می شود.

با این ساختار هندسی روتور به طور پیوسته به صورت شعاعی با تغییر طرازهای سر روتور نسبت به استاتور به صورت تابعی از زاویه چرخش حرکت می کند.

با توجه به این موضوع که دانش و تجربه مهم ترین عامل در بهره برداری می باشد  با استفاده از مقاله های منتشر شده تخصصی گروه صنعتی برقاب صنعت می توانید دانش و اطلاعات خود را در مورد بهره برداری و نگهداری انواع الکتروموتور، الکتروگیربکس، پمپ آب، موتور برق و دیزل ژنراتور، … افزایش دهید.

[smartslider3 slider=”7″]

برقاب صنعت


گروه صنعتی برقاب صنعت با ربع قرن تجربه در زمینه فروش و خدمات رسانی انواع موتورآلات و تجهیزات صنعتی کشاورزی مفتخر است. در جهت آسان سازی کسب اطلاعات فنی مهندسی و خرید محصولات برای شما هموطن گرامی فروشگاه آنلاین برقاب صنعت وابسته به گروه صنعتی برقاب صنعت را در اختیار شما هموطن گرامی قرار دهد. تا در هر جای ایران پهناور که در حال کار و زندگی می باشید. به راحتی از خدمات تخصصی فنی و مهندسی و خرید مطمئن بهره مند شوید.

مهندسین ما در واحد فنی منتظر شما هستند. تا در طراحی ، خرید، و انجام انواع پروژه های کشاروزی، صنعتی و ساختمانی ( گلخانه صنعتی، پرورش ماهی، انواع صنایع سبک و سنگین، صنایع شیمیایی، راهسازی، دامداری و دامپروری) دانش کافی و کاربردی را در اختیار شما قرار دهند.

لازم به ذکر است که قیمت ها در فروشگاه آنلاین برقاب صنعت، نازلترین قیمت در بازار است. و مشاورین فنی و تخصصی گروه برقاب صنعت در زمینه های مختلف فعالیت این گروه، اعم از آبرسانی ساختمانی و خانگی توسط پمپ آب های خانگی. ساخت دستگاه های تخصصی توسط الکتروموتور ها و گیربکس ها در صنایع کوچک و بزرگ. کشاورزی و تجهیزات آن در مزارع، باغها، و یا گلخانه ها یا پرورش دام، طیور و آبزیان. راهسازی و ساختمان سازی توسط ابزار و تجهیزات تخصصی، از مجرب ترین و خبره ترین مشاوران تخصصی در آن زمینه هستند. لذا به شما صنعتگر، کشاورز و یا هموطن گرامی این اطمینان اگر می دهیم که با یک بار خرید یا مشاوره مشتری دائم برقاب صنعت خواهید شد.

از اینکه گروه صنعتی برقاب صنعت را برای خرید و کسب اطلاعات فنی و مهندسی انتخاب و اعتماد کرده اید متشکریم.

تهران، خیابان سعدی جنوبی، پاساژ سعدی قدیم واحد ۴٫۶

تلفن تماس: ۳۶۶۱۳۷۷۴