Frekvenciaváltós aszinkron motorok elektromágneses eredetű rezgéseinek vizsgálata

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Frekvenciaváltós aszinkron motorok elektromágneses eredetű rezgéseinek vizsgálata"

Gyöngyi Bogdán
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 Fevencaváltós asznon motoo eletomágneses eedetű ezgésene vzsgálata Váadné Szaa Angéla Msolc Egyetem Gépészménö Ka, Eletotechna-Eletona Tanszé Abstact The heatng plant n the cty o Msolc, Noth Hungay, povdes hot wate o sx thousands o homes and 2 communty buldngs. n the bole house one pump s cayng a mxtue o hot wate and small sold patculas and the pump s dven by an nducton moto wth one pump and spae-moto ed by one nvete. Ths up-to-date dve was put nto pactce by a well-nown manuactue ecently. At the begnnng the dve was unnng n an excellent way. Some tme late, howeve, unexpected nose was obseved and t developed uthe le nocng nose and hamme beat. Fault ndng veed that olle beangs and connectng mechancal components damaged, theeoe the othe dve (no. 2) had to be suppled by the nvete due to swtch ove. Some tme late the same phenomenon came up agan at the moto (2). Tests o vbaton and eccentcty dd not elect to any manuactung o assembly aults. The autho leadng a scentc team woed out a hypothess o exact dagnoss. The hypothess o the ault-ndng was that the eason o olle beang damage was stochastc, sudden and equent appeaances o paaste toque esultng n counte toque bang. Pluggng can be caed out by the nvete and/o the supply netwo and can appea seveal tmes wthn one evoluton. To mae sue o the ealty o the hypothess a sees o measuements and analyss have been peomed. n ths pape esults o the dagnostcs s dscussed. Bevezetés Ebben a cben egy olyan oopeácós utatómunát bemutatun be, amely váló példája a multdszcplnás tudományona. A munát egy msolc vállalat gépészménö szaembeene eléésée a Msolc Egyetem Eletotechna - Eletona Tanszéén végeztü. A utatást azo a váatlan csapágy meghbásodáso motváltá, amelye az egy hőözpontban műödő szvattyúmotoonál odulta elő, mután a motooat tápláló ég evencaváltót új beendezése cseélté. A hőözpontban ét nagyteljesítményű szvattyú moto üzemel váltott üzemben, egy özös, evencaváltóól. A evencaváltó beendezés átapcsolható üzemben vagy az. számú vagy a 2. számú szvattyú motot műödtet. Az új evencaváltó üzembe helyezését övetően a műödtetett szvattyú moto mechanája, egye eősödő opogó hangot adva, meghbásodott, majd a más szvattyú motoa töténő átapcsolás után, hasonló (nem vllamos jellegű) hbával ez a moto s meghbásodott. A másod moto meghbásodása után elmeült a édés, hogy a evencaváltó esetleges elégtelen műödése, a változtatható tápeszültség tozulása, egyéb nemívánatos elhamonus összetevő oozhatjá-e a motoo csapágyana meghbásodását. A vállalat szaembeene éése alapján azt vzsgáltu, hogy előodulhat-e összeüggés a,4 V-os váos hálózatból éező vllamos enega, lletve a evencaváltó beendezés által szolgáltatott vllamos enega mnősége és a motoo meghbásodása özött. Méés és analzálás módsze dolgozása A elmeült pobléma megoldásáa vzsgálat módszet és méés eljáást dolgoztun. Enne a lényege övden: Tentettel aa, hogy a szvattyú motoo meghbásodása mechana jellegű volt, tanulmányoztu a ogó vllamos gépe mechana ezgésene oat, eedetét, amelyet az []. számú odalom alapján mutat be az. számú ába. A ezgéseltő hatáso vzsgálata azt mutatja, hogy a hbá özvetlen oozója lehet a ogóész (esetleg állóész) odulatszámüggő ezgése, ezonancája. lyet válthat több nem vllamos eedetű o s, pl. a hajtott 42 Műsza Szemle 28

n the bole house one pump s cayng a mxtue o hot wate and small sold patculas and the pump s dven by an nducton moto wth one pump and spae-moto ed by one nvete.

2 oldal (szvattyú, engtető endsze vsszahatása, egytengelyűség eltéés, stb.) hbája, de a ogóész ezgését oozhatjá a vllamos enegát szolgáltató beendezése hbás beállításából adódó paazta nyomatéo s. Ahhoz, hogy ezen paaztanyomatéo hatását eldeítsü, megvzsgáltu és számoltu a csapágya számos odalomból jól smet odulatszámüggő ezgés evencát (6-8) éplete, és a megelelő ezgés evencáat összehasonlítottu a moto által elvett áam elhamonus összetételével. A moto áamában ellépő, mechana ezgést eltő legontosabb elhamonus összetevő számításána módszeet az (-5) éplete mutatjá be, tejedelm oláto matt a teljesség génye nélül. Vllamos gépe zajána és ezgésene oa Eletomágneses eedetű Mechana eedetű Aeodnama eedetű Az enegaátalaítással özvetlen apcsolatos Mechana ezgés A vllamos gépe segítő uncóval apcsolatos Rezgés enega hangenegává alaulásával apcsolatos A gép által sugázott hang. ába Fogó vllamos gépe mechana ezgésene és zajeltéséne eedete és oa [] 3 ázsú asznon motoo eletomágneses eedetű ezgésene evencá: Állóész gejesztés tébel elhamonusána evencája: Fogóész gejesztés tébel elhamonusána evencája: ν t () p póluspáo száma, z 2 ogóész-hoonyszám, s szlp g, ±, ±2,. Mágneses vezetőépesség dnamus excentctás elhamonusa: g z2 λ t + ( s) (2) p e ( s) p (3) Fogóész excentctás nducó-elhamonusa: ( g ) Fogóész telítésből számazó maadé té elhamonusa: λ + e z2 ± (4) e Műsza Szemle 28 43

összehasonlítottu a moto által elvett áam elhamonus összetételével.

3 g z2 λ S 3 + ( s) (5) p Fogó gépe csapágyezgésene evencá: Kosá, a gödülő eleme eltéése: bc n + (6) - belső utóelület sugaa, - ülső utóelület sugaa, n odulatszám [/s] Gödülő eleme hbája: e ( + ) n (7) - gödülő eleme sugaa Gyűű hbája: Z b - golyó száma Z + b n (8) A ent elmélet alapján azt a eladatot tűztü, hogy olyan elhamonusoat eessün az áam spetumoban, amelye megegyezne a szvattyú moto csapágyána ezgésevencával. A vzsgálato soán a 2. ábán bemutatott pontoban az alább mééseet végeztü el:. Háomázsú,4V-os hálózat eszültség hullámalajána méése és evenca analízse 2. A evencaváltó beendezés által szolgáltatott háomázsú eszültség méése és ögzítése 3. A moto vonal áama hullámalajána ögzítése és evenca analízse 4. A moto csapágyezgésene ögzítése és evenca analízse 2. ába A méés helyeet bemutató elv ajz A mééseet a szvattyú moto odulatszámána lépcsőzetes növelésével, a tápeszültség 2-4 Hz özött tatományában, b. Hz-es lépésözönént végeztü el. A számítógépes méőbeendezés 2 csatonán, csatonánént 3 Hz-es evencával gyűjtötte a nagyelbontású evenca analízshez szüséges mntaszámot. Ez lehetővé tette az áam elhamonuso és ezgésevencá -5 Hz özött tatományban töténő vzsgálatát. 44 Műsza Szemle 28

csapágyána ezgésevencával. A vzsgálato soán a 2. ábán bemutatott pontoban az alább mééseet végeztü el:. Háomázsú,4V-os hálózat eszültség hullámalajána méése és evenca analízse 2.

4 Méés eedménye eldolgozása A,4 V-os hálózatól vételezett vllamos enega mnőségéne vzsgálata A vonal eszültsége bámelyéne eetív étée a vzsgálat dő alatt mndvégg jobb volt, mnt a szabványelőíásoban megengedett eltéés maxmuma, lletve mnmuma ( N +5,2%, -8,7%). A mét étée 392 és 4 V özött változta, amely MÉRT 4 V ± 2,75% étéhatá özött mozog. A evencaváltó apcsolt üzeme esetén a vonal eszültsége hullámala tozulása lényegesen alacsonyabb volt, mnt a megengedett été. A nemlneatáso météée bevezetett teljes hamonus tozítás (THD ) étée, valamnt az egyed hamonus tozítás (D ) a méés teljes dőtatama alatt az alább maxmumot mutatta: THD D 2 2 % <,4% % <,% az alaphamonus eszültség, a endszámú elhamonus eszültség eetív étée. A méése alapján megállapítható, hogy a hálózat vllamosenega mnősége jobb, mnt a szabványban előít mnőség, a mét paamétee stabl enegaellátás eltételeet bzonyítana, amely, semméppen nem oozhatjá a szvattyú motoo meghbásodását, vagy a evencaváltó hbás műödését. A evencaváltóól vételezett vllamos enega és a csapágyezgése vzsgálata Az alalmazott evencaváltó beendezés oszeű teljesítmény-eletonával, automatus AVC (ún. Auto-Vecto-Contol) szabályozással és maxmum Hz (mnmum 2,5 Hz) evencájú eszültség-luxus (FMC) modulácóval üzemel. A modulácó üteme, evencája, meghatáozott tehelés állapotoban automatusan változhat, am a szvattyú motoo műödésével együtt jáó zajsznt csöenését eedményezhet. A mééseet a evencaváltó által szolgáltatott eszültség (a motoa ényszeített áam) evencájána 2-4 Hz özött változtatása mellett,5 Hz osztással 26 lépcsőben végeztü el. A méés eedményeből megállapítható, hogy az FMC modulácóval alaított háomázsú eszültség olyan szmmetus háomázsú áamjel alaoat hoz léte, mely a nyomaté gényene megelelő és szüséges ogó luxus alaítását bztosíta. A vonal áamo elhamonus tatalma meghatáozó métében a 3 Hz alatt tatományban és jellemző módon a Hz önyezetében találhat, étée s métében odulatszámüggő (lásd -5. éplete). A teljes áam hamonus tozítás: THD 2 2 % < 3,5% A csapágyezgése számítása és méése az áamjeleel összehasonlítva (3. ába) azt mutatja, hogy a csapágya ezgése a 5 Hz özött tatományban, valamnt a Hz önyezetében jelentőse. Az alsó tatományban néhány méés és evenca esetében, a első tatományban egyételműen mnden méésnél megállapítható, hogy a csapágyezgése evencája pontosan megegyez a evencaváltó által szolgáltatott áam elhamonusaval és azoal teljes métében ezonál. A ezgés 3D-s ábáján (4. ába) jól meggyelhető, hogy a moto összetett ezgést végez, a ezgése ampltúdója alacsonyabb odulatszámon és s evencáon, valamnt bámely odulatszámon a Hz önyezetében maánsan emeled, amely evencaüggő változás bzonyos odulatszámoon az áamjel elhamonusaval találoz és azzal ezonálva, meghbásodást oozhat a moto csapágyaban. Műsza Szemle 28 45

A evencaváltó apcsolt üzeme esetén a vonal eszültsége hullámala tozulása lényegesen alacsonyabb volt, mnt a megengedett été.

5 3. ába A moto vonal áamána és csapágyezgéséne evenca spetuma 4. ába A moto ezgéséne 3D-s ábája Felhasznált odalom [] D. Tmá Peegn L.: Vllamos gépe zaja és ezgése. Műsza Könyvadó, Bp, 986. [2] T. Szaa, A.Vaadne: nvestgaton o Electcal Netwo Dstubances Hazadous o Opeaton o Contol Systems. WESC 23. 4th Woshop on Euopean Scentc and ndustal Collaboaton, Msolc, 23. pp [3] E. Kovacs, L. Radacs, T. Szaa, A. Vaadne: Measuement Methods o Qualty Assuance o Electcal Enegy Supply n the Noth Hungaan Regon. ntenatonal Coneence on Electcal Dves and Powe Electoncs, Slovaa, 23. pp Műsza Szemle 28

Vaadne: nvestgaton o Electcal Netwo Dstubances Hazadous o Opeaton o Contol Systems. WESC 23.

Hasonló dokumentumok

FOKOZAT NÉLKÜLI KAPCSOLT BOLYGÓMŰVES

FOKOZAT NÉLKÜLI KAPCSOLT BOLYGÓMŰVES ISKOLCI EGYETE GÉÉSZÉRNÖKI- ÉS INFORATIKAI KAR FOKOZAT NÉLKÜLI KACSOLT BOLYGÓŰVES SEBESSÉGVÁLTÓK TERVEZÉSI KÉRDÉSEI.D. ÉRTEKEZÉS KÉSZÍTETTE: Czégé Levente Ol. géészménö SÁLYI ISTVÁN GÉÉSZETI TUDOÁNYOK