Проверка двигателя при частоте вращения выше номинальной

Максимальный вращательный момент
В точке ослабления поля (наивысшая точка, где соотношение изменений U/f позволяет сохранять постоянным магнитный поток, называется точкой ослабления поля) с увеличением частоты вращения ротора магнитный поток двигателя и способность создавать вращательный момент уменьшаются в соответствии с зависимостью М ~ 1/f*f. Поэтому на практике максимальный вращательный момент двигателя должен быть на 40% выше, чем момент сопротивления нагрузки для обеспечения процессов ускорения и торможения двигателя.

При использовании фильтров или дополнительных реактивных сопротивлений для улучшения параметров выходного напряжения и тока преобразователя частоты (приближения их к синусоидальной форме) необходимо обращать внимание на падение величины питающего напряжения двигателя при максимальном токе нагрузки. Падение напряжения должно быть не более 3 - 7%. Это обусловлено тем, что максимальный момент асинхронного двигателя пропорционален квадрату величины питающего напряжения. Для устойчивой работы асинхронного двигателя и производственного механизма необходимо определенное сочетание механических характеристик двигателя М(n) и нагрузки Мс(n). Двигатель устойчиво работает, когда (dM/dn)<(dMc/dn) [5].

Конструкция подшипников
При проверке подшипников необходимо учитывать, что имеется предел частоты вращения, с которой вращается подшипник. Тип подшипника, размер, внутренняя конструкция, нагрузка и условия охлаждения, точность изготовления, внутренний клиренс определяют возможную максимальную частоту вращения.

Смазка
Тип смазки определяется режимом работы (эксплуатации) двигателя. Используя специальные смазочные материалы, можно увеличить максимальную частоту вращения, уменьшить трение и выделение тепла.

Шум вентилятора
Шум, вызываемый вентилятором двигателя, увеличивается с частотой вращения двигателя и становится доминирующим для 2-х и 4-х полюсных двигателей уже при частоте 50 Гц. Если частота вращения в дальнейшем увеличится, то и уровень шума будет выше. Увеличение уровня шума может быть вычислено по формуле:
delta L = 60*log(n2/n1)*dB(A)  (3.1)
где delta L - увеличение уровня звукового давления, когда частота вращения изменяется в сторону увеличения от n1 к n2, dB(A); n1 и n2 - частоты вращения двигателя, об/мин.
Удвоение частоты вращения дает приблизительно 20 dB(A) уровня шума.
Шум вентилятора - это обычно так называемый «белый шум», содержащий все частоты слышимого диапазона.
Для уменьшения шума вентилятора применяется несколько методов:
- изменение конструкции вентилятора и его кожуха (уменьшение внешнего диаметра);
- использование специального вентилятора, осевой конструкции (одно направление вращения);
- использование глушителя для уменьшения всех компонентов шума.

Балансировка
Должны быть проверены точность балансировки и механическая напряженность всех вращающихся частей, включая муфты или шкивы.

Критическая скорость
Не должна превышаться 1-я критическая частота вращения стандартного двигателя даже в случае жесткого соединения с нагрузкой на валу. Гарантийный резерв должен быть равен 25% от критической частоты вращения. При невыполнении этого условия значения виброскорости могут выйти за установленные нормы и вызвать повышенный износ подшипников двигателя или его аварийный останов.

Уплотнение вала
При эксплуатации двигателя на частоте вращения выше номинальной, уплотнение вала требует специального внимания (V - образные кольца, масляные уплотнения, герметичный подшипник и т.д.). Уплотнения имеют предел частоты вращения, который не рекомендуется превышать. В особых случаях используются лабиринтные уплотнения без трения.

Источник: Ведомственный руководящий документ ВРД 39-1.10-052-2001

Другие публикации:

Общая проверка двигателя
Проверка двигателя при частоте вращения ниже номинальной