Page 63 - Inżynieria & Utrzyamnie Ruchu I kw. 2023

Czujniki te potrafią określić częstotliwość hałaśliwych dźwięków. Można wtedy przetestować podzespoły silnika w celu wyznaczenia ich częstotliwości drgań własnych (częstotliwości rezonansowej). Jest to uciążliwe, ale czasami konieczne.
z silnika zasilanego z napędu VFD jest wysoki, piskliwy „śpiew”, pochodzący z podzespołów silnika, wzbudzanych z częstotliwością ich drgań własnych.
Pytanie: Czy istnieją badania nad redukcją poziomu hałasu wytwarzanego przez silniki, które mogą doprowa- dzić do zmniejszenia zużycia energii przez te maszyny?
Tom Bishop: Nic mi nie wiadomo o badaniach na ten temat. Ponadto generowanie hałasu w silniku zasadniczo zużywa mało energii, więc najprawdopodobniej nie jest możliwe dokładne zmierzenie wartości tej energii.
Pytanie: Czy można tak ustawić cz stotliwość regula- cji szerokości impulsów (PWM) w nap dzie, aby zmniej- szyć poziom hałasu silnika?
Tom Bishop: Zwiększenie częstotliwości nośnej napędu VFD ponad 20 kHz mogłoby doprowadzić do tego, że hałas silnika byłby niesłyszalny dla ludzkiego ucha.
Pytanie: Powiedzmy, że mamy wolnoobrotowy silnik pierścieniowy z dominującą wibracją o cz stotliwości 120 Hz (pr dkość liniowa 0,25 ips / 6,35 mm/s w pionie) oraz poziomie hałasu 95 dBA. Hałas ustaje po wyłączeniu zasi- lania. Jaka wg Pana jest przyczyna źródłowa tego zjawiska?
Tom Bishop: Niska prędkość obrotowa oznacza, że uzwojenie silnika posiada wiele biegunów i to samo w sobie może doprowadzić do generowania hałasu. Ogólnie spraw- dziłbym, czy nie występują luźne laminaty w stojanie i wir- niku oraz nierówności szczeliny powietrznej.
Pytanie: Czy duża stromość napi cia dV/dt może być źródłem słyszalnego hałasu ( ltry dV/dt stosuje si pomi dzy nap dami VFD a silnikami, w celu tłumienia impulsów napi cia)?
Tom Bishop: Wartość dV/dt (pochodna napięcia wzglę- dem czasu) nie wpływa na hałas generowany przez silnik, chyba że jest tak wielka, że powoduje niezupełne wyłado- wania elektryczne, które mogą wytwarzać słyszalny hałas. Wyładowania niezupełne, zwane też koronowymi, ozna- czają częściowe przebicie izolacji pomiędzy przewodami w uzwojeniu.
Pytanie: Czy zainstalowane na silniku czujniki aku- styczne oraz wibracji rozróżniają różne przyczyny hałasu? Tom Bishop: Czujniki te potra ą identy kować częstotli-
wość hałaśliwych dźwięków. Można wtedy przetestować pod- zespoły silnika w celu wyznaczenia ich częstotliwości drgań własnych (częstotliwości rezonansowej). Jest to uciążliwe, ale czasami konieczne. Jeśli jest to możliwe i praktyczne, można zastosować urządzenia z dwoma mikrofonami, które współ-
pracują z analizatorami widma. Za pomocą tych lokalizato- rów można przeszukiwać cały silnik pod kątem źródeł hałasu o wyższej amplitudzie, tak aby znaleźć położenie, w którym oba mikrofony zostaną skierowane na źródło. Ponieważ mi- krofony te odbierają dźwięk z różnych miejsc, można zlokali- zować jego źródło za pomocą triangulacji.
Pytanie: Dlaczego tak nie jest w przypadku silników dwubiegunowych?
Tom Bishop: Różnica pomiędzy poziomami hałasu wy- twarzanego przez silniki o różnej liczbie biegunów jest taka, że poziom jest ten niższy dla większych silników. Jednak pod- stawowy poziom hałasu wytwarzanego przez większe silniki jest wyższy od tego dla mniejszych silników.
Pytanie: Jak można zredukować hałas w silniku dwu- biegunowym?
Tom Bishop: Jeśli to możliwe, należy usunąć przeszkody na drogach przepływu powietrza w tych silnikach.
Pytanie: Czy nap dy VFD powodują redukcj hałasu silników?
Tom Bishop: Nie, silniki zasilane z napędów VFD zwykle są głośniejsze niż zasilane bezpośrednio napięciem sinuso- idalnym z sieci.
Pytanie: Jak nap d VFD wpływa na hałas wytwarzany przez podłączony do niego silnik?
Tom Bishop: Napęd VFD generuje harmoniczne napię- cia, które powodują wzbudzanie mechaniczne różnych pod- zespołów w silniku i w ten sposób zwiększają poziom hałasu.
Inż. Tom Bishop jest starszym specjalistą ds. wsparcia technicznego w Stowarzyszeniu EASA (Electrical Apparatus Service Association; międzynarodowe stowarzyszenie ob- sługujące i reprezentujące rmy w takich obszarach jak na- prawy, serwis i sprzedaż silników, pomp oraz aparatów elek- trycznych). Tom Bishop rozpoczął pracę w EASA w roku 2002, posiadając już ponad 30-letnie doświadczenie inży- nierskie oraz praktyczne, uzyskane dzięki pracy w rmach produkujących maszyny elektryczne oraz serwisujące apa- raty elektryczne. Posiada tytuł magistra inżyniera elektryka oraz licencję PE (professional engineer; inżynier profesjona- lista). Jest autorem kilkudziesięciu artykułów technicznych i raportów naukowych. Był prezenterem na licznych semi- nariach na temat zastosowań, konserwacji i napraw silników elektrycznych. Ponadto jest on przewodniczącym Komitetu Usług Technicznych (Technical Services Committee) w Sto- warzyszeniu EASA, jednym z głównych członków Komitetu Konserwacji Sprzętu Elektrycznego (Electrical Equipment Maintenance Committee) w Stowarzyszeniu NFPA (komi- tetu NFPA 70B; NFPA – National Fire Protection Associa- tion – amerykański Narodowy Związek Ochrony Przeciw- pożarowej), a także dożywotnim członkiem (Life Member) Instytutu Inżynierów Elektryków i Elektroników (IEEE).
Tom Bishop, starszy specjalista ds. wsparcia technicznego w Stowarzyszeniu EASA n
1 SF, ang. service factor, wg NEMA mnożnik mocy znamionowej silnika dla bezpiecznego przeciążenia krótkotrwałego
2 ang. mil; 25,4 μm
INŻYNIERIA & UTRZYMANIE RUCHU – www.utrzymanieruchu.pl I kwartał 2023 61