الاهتزاز والضوضاء غير المتوقعة لا يعنيان دائمًا أن المحرك أو محرك التردد المتغير معيب. في بعض الآلات الصناعية، قد تعمل المعدات بسلاسة عند معظم السرعات ولكنها تبدأ في الاهتزاز أو الأزيز أو الاهتزاز بقوة ضمن نطاق سرعة معين. بمجرد أن يتجاوز المحرك هذا النطاق، قد يقل الاهتزاز مرة أخرى.

غالبًا ما يرتبط هذا السلوك بالرنين الميكانيكي. يمكن أن يساعد فهم سبب حدوث الرنين وكيفية عمل التحكم في تردد التخطي لمحركات التردد المتغير المهندسين على تقليل الاهتزاز وحماية المكونات الميكانيكية وتحسين موثوقية المعدات.

ما هو الرنين الميكانيكي؟

لكل هيكل ميكانيكي تردد طبيعي واحد أو أكثر. تعتمد هذه على عوامل مثل الكتلة والصلابة والشكل وطريقة التركيب وطول العمود وتصميم الاقتران والهيكل الداعم.

عندما تقوم قوة خارجية بإثارة آلة بشكل متكرر عند تردد طبيعي أو بالقرب منه، يمكن أن يصبح الاهتزاز أقوى بكثير. يسمى هذا التأثير بالرنين الميكانيكي.

في نظام مدفوع بمحرك، قد يأتي الإثارة من عدم توازن دوار، أو عدم محاذاة العمود، أو الوصلات، أو المراوح، أو الأحزمة، أو التروس، أو المضخات، أو المحامل، أو الآلة المدفوعة نفسها. قد يكون الاهتزاز الصغير المقبول عند سرعة واحدة شديدًا عندما تقترب تردد الإثارة من التردد الطبيعي للنظام الميكانيكي.

على سبيل المثال، قد تعمل المروحة بسلاسة عند 30 هرتز و 45 هرتز ولكنها تظهر اهتزازًا كبيرًا حول 38 هرتز. قد لا يكون المحرك محملاً بشكل زائد، وقد لا يبلغ محرك التردد المتغير عن خطأ. تظهر المشكلة لأن نقطة التشغيل هذه تثير ترددًا رنينيًا في المروحة أو الإطار أو مجرى الهواء أو هيكل التركيب.

كيف تؤثر سرعة المحرك على الرنين؟

يتحكم محرك التردد المتغير في سرعة المحرك عن طريق تغيير تردد الخرج الخاص به. مع زيادة التردد، يمر المحرك والآلة المتصلة عبر نطاق واسع من سرعات الدوران.

هذه المرونة تحسن التحكم في العملية، ولكنها تعني أيضًا أن المعدات قد تدخل نطاق سرعة نادرًا ما تم الوصول إليه أثناء التشغيل بسرعة ثابتة. إذا كانت هذه السرعة تتوافق مع نقطة رنين ميكانيكي، فقد يزيد الاهتزاز والضوضاء.

العلاقة ليست دائمًا واحدًا لواحد. يمكن أيضًا أن تثير ترددات تشابك التروس، وتردد مرور الشفرة، واهتزاز الحزام، وتوافقيات المحرك، وقوى أخرى الآلة. لذلك، يجب التعامل مع التردد المعروض بواسطة محرك التردد المتغير كمرجع تشغيل بدلاً من السبب الوحيد المحتمل للاهتزاز.

ما هو التحكم في تردد التخطي؟

يسمح التحكم في تردد التخطي، والذي يسمى أيضًا تردد القفز أو تجنب الترددات الخطرة، لمحرك التردد المتغير بتجنب التشغيل المستمر ضمن نطاقات تردد محددة.

بعد تحديد نطاق الرنين، يمكن للفني تعيين حد أدنى وحد أعلى حوله. عندما يمر أمر التردد عبر هذا النطاق، ينتقل محرك التردد المتغير إلى تردد التشغيل المسموح به التالي بدلاً من البقاء عند نقطة الرنين.

على سبيل المثال، إذا حدث اهتزاز قوي بين 37 هرتز و 39 هرتز، يمكن تكوين نطاق تردد التخطي حول تلك المنطقة. إذا أعطى المشغل أمرًا ضمن النطاق المحظور، فسيعمل محرك التردد المتغير بتردد مسموح به خارجه، اعتمادًا على منطق التحكم واتجاه التردد.

قد لا يزال المحرك يمر لفترة وجيزة عبر نطاق التخطي أثناء التسارع أو التباطؤ. الهدف هو منع الآلة من العمل بشكل مستمر عند التردد الذي ينتج اهتزازًا مفرطًا.

كيف يجب ضبط نطاق تردد التخطي؟

يجب أن تستند إعدادات تردد التخطي إلى الاختبار الفعلي بدلاً من التخمين. أثناء التشغيل، يمكن زيادة سرعة المحرك تدريجيًا بينما يراقب الفنيون الاهتزاز والضوضاء والتيار وحالة المحمل وسلوك الآلة.

بمجرد تحديد نطاق التردد الإشكالي، يمكن تعيين نطاق تخطي ضيق حوله. يجب بعد ذلك اختبار الآلة مرة أخرى تحت الحمل الفعلي لأن التغييرات في المواد أو الضغط أو الشد أو ظروف التركيب أو الحمل الميكانيكي قد تؤثر على نقطة الرنين.

لا ينبغي جعل نطاق التخطي واسعًا بشكل غير ضروري. قد يحد نطاق محظور كبير من التحكم في العملية أو يمنع الآلة من الوصول إلى سرعة تشغيل مهمة. يجب أيضًا مراجعة إعدادات التسارع والتباطؤ حتى يتمكن النظام من المرور عبر منطقة الرنين بسلاسة دون إحداث صدمة ميكانيكية مفرطة.

هل يمكن للتحكم في تردد التخطي إصلاح كل مشكلة اهتزاز؟

يعد التحكم في تردد التخطي أداة تشغيل مفيدة، ولكنه ليس بديلاً عن الصيانة الميكانيكية.

إذا كان الاهتزاز ناتجًا عن محامل تالفة، أو براغي مفكوكة، أو أسس سيئة، أو وصلات بالية، أو عدم توازن الدوار، أو عدم محاذاة العمود، أو تركيب غير صحيح، فإن تجنب نطاق سرعة واحد لن يصلح المشكلة الأساسية. قد تصبح هذه الأعطال أسوأ وتؤثر في النهاية على سرعات التشغيل الأخرى.

لذلك، يجب فحص الآلة قبل الاعتماد على تجنب التردد. إذا كانت سرعة الإنتاج المطلوبة تقع مباشرة داخل نطاق الرنين، فقد يكون الحل الميكانيكي ضروريًا. تشمل الإجراءات الممكنة موازنة الأجزاء الدوارة، وتصحيح المحاذاة، وتقوية الهيكل، وتغيير صلابة التركيب، وإضافة التخميد، أو إعادة تصميم نظام النقل.

استخدام VEIKONG VFD500 لتجنب التردد يدعم VFD500 أيضًا التحكم V/F والتحكم المتجه بدون مستشعر، مما يسمح باختيار طريقة التحكم وفقًا للمحرك والحمل. مع اتصال Modbus القياسي، ووحدات الفرامل المدمجة، ووظائف الحماية المتعددة، وهيكل مدمج، يمكن اعتباره لآلات النسيج، ومعدات الطباعة والتعبئة، وآلات الأغذية، وآلات البلاستيك، ومعدات النجارة، وأنظمة الخدمات اللوجستية، وتطبيقات أخرى مدفوعة بالمحرك.

عند تطبيق VEIKONG VFD500، يجب على المهندسين أولاً تحديد ما إذا كان الاهتزاز مرتبطًا بتردد تشغيل معين أو عيب ميكانيكي. مع الفحص الصحيح، وضبط المعلمات، واختبار الحمل، يمكن لوظيفة تردد التخطي مساعدة الآلة على تجنب مناطق الرنين الضارة والحفاظ على تشغيل أكثر استقرارًا. التحكم في تردد التخطي لمحركات التردد المتغير، الرنين الميكانيكي في أنظمة المحركات، تجنب الترددات الخطرة