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Métodos de supressão de vibração e ruído para motores de acionamento direto de ímã permanente

2024-02-01 11:50:25

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Com a ampla aplicação de motores de acionamento direto de ímã permanente no campo da automação industrial, como suprimir efetivamente sua vibração e ruído tornou-se uma importante questão de preocupação. Devido ao seu princípio de funcionamento especial e características estruturais, motores de acionamento direto de ímã permanente são propensos a gerar grandes vibrações e ruídos, o que afeta o funcionamento normal do equipamento.

Estes são motores de acionamento direto de ímã permanente em aplicações.

Causas da vibração e ruído do motor de acionamento direto de ímã permanente

Os motores de acionamento direto de ímã permanente são altamente eficientes e confiáveis, mas podem apresentar problemas de vibração e ruído. Esses problemas normalmente surgem de vários fatores-chave, incluindo campos eletromagnéticos irregulares, desequilíbrios mecânicos, problemas de rolamentos e mau funcionamento do sistema de refrigeração.

Campo eletromagnético irregular

Uma das principais causas de vibração e ruído em motores de acionamento direto de ímã permanente é o campo eletromagnético irregular. Esses motores dependem da excitação do ímã permanente, o que pode levar a uma distribuição desigual do campo magnético. Esta distribuição desigual do campo magnético resulta em flutuações nos momentos radiais e tangenciais durante a operação do motor.

Por exemplo, o campo magnético variável pode induzir oscilações no estator e no rotor do motor, causando vibrações. Em termos práticos, isso pode ser observado como ruídos periódicos ou padrões de vibração que se correlacionam com a velocidade de rotação do motor. Estudos demonstraram que essas flutuações podem causar ruído significativo, muitas vezes medido em decibéis (dB), e vibrações detectáveis ​​na faixa de micrômetros (µm). A resolução deste problema pode exigir um controle preciso sobre a distribuição do campo magnético, possivelmente envolvendo algoritmos avançados no sistema de controle do motor para minimizar essas flutuações.

Desequilíbrio Mecânico

O desequilíbrio mecânico é outra causa significativa de vibração e ruído em motores de acionamento direto de ímã permanente. Este desequilíbrio normalmente ocorre quando o rotor não está perfeitamente equilibrado. Mesmo um pequeno desequilíbrio pode criar forças centrífugas periódicas à medida que o motor gira, o que causa vibração e ruído.

Num estudo envolvendo motores industriais, descobriu-se que um desequilíbrio do rotor de apenas alguns gramas poderia gerar forças de vibração substanciais. Estas forças manifestam-se como níveis de ruído aumentados, atingindo frequentemente 70-80 dB, o que pode ser particularmente problemático em ambientes sensíveis ao ruído. A manutenção regular e o balanceamento preciso do rotor são cruciais para mitigar esses problemas. Ferramentas avançadas de diagnóstico podem detectar desequilíbrios precocemente, permitindo ações corretivas antes que o desequilíbrio cause interrupções operacionais significativas.

Problemas de rolamento

Problemas de rolamento são outra fonte comum de vibração e ruído em motores de acionamento direto de ímã permanente. Os rolamentos podem desgastar-se, soltar-se ou sofrer lubrificação inadequada com o tempo. Esses problemas podem levar a atrito adicional e movimento irregular dentro do motor, causando vibração e ruído.

Por exemplo, um estudo sobre rolamentos de motores indicou que rolamentos desgastados podem aumentar os níveis de ruído em até 15 dB. Esse ruído é frequentemente caracterizado por um som estrondoso ou estridente distinto, que pode ser detectado por meio de ferramentas de análise de vibração. Rolamentos mal lubrificados também podem causar aumento na geração de calor, agravando o problema. Para evitar estes problemas, é essencial implementar programas de manutenção regulares, garantindo que os rolamentos são devidamente lubrificados e substituídos quando necessário.

Problemas no sistema de refrigeração

O sistema de refrigeração de um motor de acionamento direto de ímã permanente desempenha um papel crucial na manutenção de sua estabilidade operacional. No entanto, problemas com o sistema de refrigeração podem levar a flutuações de temperatura dentro do motor. Estas mudanças de temperatura podem causar deformação térmica e estresse térmico, que por sua vez podem exacerbar a vibração e o ruído.

Por exemplo, se o sistema de refrigeração não estiver funcionando corretamente, partes do motor podem superaquecer, causando ciclos de expansão e contração. Esses ciclos podem criar desalinhamentos e lacunas na estrutura do motor, contribuindo para a vibração. Num estudo de caso, motores com mau funcionamento do sistema de refrigeração experimentaram um aumento de até 30% na amplitude de vibração devido a tensões térmicas. Descobriu-se que essas vibrações se correlacionam diretamente com os picos de temperatura, destacando a natureza crítica de um sistema de resfriamento estável. Garantir o funcionamento adequado do sistema de refrigeração através de verificações e manutenção regulares é essencial para minimizar estes problemas induzidos pela temperatura.

Concluindo, a vibração e o ruído nos motores de acionamento direto de ímã permanente podem ser atribuídos a vários fatores, incluindo campos eletromagnéticos irregulares, desequilíbrios mecânicos, problemas de rolamento e mau funcionamento do sistema de refrigeração. A solução desses problemas envolve uma combinação de ferramentas avançadas de diagnóstico, manutenção regular e ajustes precisos de engenharia. Ao compreender e mitigar estas causas, é possível melhorar o desempenho e a longevidade destes motores, garantindo um funcionamento mais suave e silencioso.

 

Métodos de supressão de Vvibração e ruído

A vibração e o ruído do motor de acionamento direto de ímã permanente podem ser suprimidos pelos seguintes aspectos:

Otimização do processo de design e fabricação: Nas fases de projeto e fabricação, deve-se prestar atenção à melhoria da uniformidade da lacuna do campo magnético e à redução do tamanho da lacuna do campo magnético, adotando processos precisos e seleção de materiais, a fim de tornar a lacuna do campo magnético razoavelmente projetada e evitar gerar vibrações desnecessárias. Ao mesmo tempo, o controle de qualidade deve ser reforçado, principalmente no processo de montagem, para garantir o equilíbrio de cada componente e minimizar o efeito do desequilíbrio no motor através da utilização de balanceador dinâmico ou processo de usinagem preciso.

Otimização do design eletromagnético: A vibração e o ruído também podem ser reduzidos reduzindo a magnitude dos harmônicos de saída do motor através do projeto elétrico ou ajustando os parâmetros do estator e do rotor do motor para garantir que a rigidez eletromagnética seja apropriada.

Calibração da balança mecânica: A realização de uma calibração precisa do equilíbrio dinâmico no rotor do motor para garantir seu equilíbrio mecânico pode ajudar a reduzir a vibração e o ruído.

Seleção de materiais de alta qualidade: A seleção de materiais de baixo ruído, juntamente com inspeção e manutenção regulares, pode ajudar a melhorar o ruído dos motores de ímã permanente.

Otimização do sistema de refrigeração: Projeto e layout razoáveis ​​do sistema de resfriamento para garantir a estabilidade do fluxo e da temperatura do líquido refrigerante para reduzir a deformação térmica e o estresse térmico causados ​​pelas flutuações de temperatura, reduzindo assim a vibração e o ruído do motor.

Tecnologia de amortecimento: Ao adicionar materiais de amortecimento ou estruturas de amortecimento, como almofadas de isolamento de vibração de borracha, amortecedores, etc., à estrutura do motor, a energia de vibração do motor pode ser efetivamente absorvida e transformada para reduzir ainda mais a vibração e o ruído do motor.

Tecnologia de controle ativo: tecnologia de controle moderna, como controle difuso, controle de rede neural, etc., para controlar ativamente o motor para reduzir a vibração e o ruído do motor.

Tecnologia de revestimento acústico: Ao cobrir a superfície do motor com uma camada de material acústico, as ondas sonoras podem ser efetivamente absorvidas e refletidas. Com este material, a vibração e o ruído serão efetivamente reduzidos.

Manutenção e Inspeção Regular: A manutenção e inspeção regulares dos motores de ímã permanente são realizadas para encontrar e resolver prontamente os problemas. Ao fazer isso, o motor pode ser mantido em boas condições de funcionamento, o que pode ajudar a reduzir a vibração e o ruído.

Controle de fatores ambientais: controle de fatores ambientais que afetam a vibração e o ruído do motor, como manter limpo o ambiente ao redor do equipamento, evitando fortes interferências de campo magnético. Através do controle dos fatores ambientais, é possível reduzir o impacto no funcionamento do motor, reduzir sua vibração e ruído.

Aplicação de tecnologia de monitoramento inteligente: tecnologia de monitoramento inteligente, como sistema de monitoramento de vibração, sistema de análise de som, etc., é usada para monitorar e analisar a vibração e o ruído do motor em tempo real. Através desta tecnologia, potenciais problemas de vibração e ruído podem ser detectados a tempo, proporcionando um forte apoio à manutenção preventiva.

Deve-se notar que os métodos acima não são isolados, mas requerem consideração abrangente e sinergia. Na prática, pode ser necessário selecionar e aplicar estes métodos de forma flexível de acordo com o tipo específico de motor, ambiente de trabalho e requisitos de utilização, a fim de obter o melhor efeito de supressão de vibração e ruído.

Os motores de acionamento direto de ímã permanente podem ser barulhentos na prática.

Conclusão

A vibração e o ruído do motor podem ser efetivamente reduzidos através do uso abrangente de design eletromagnético otimizado, calibração de equilíbrio mecânico, seleção de rolamentos de alta qualidade, otimização do sistema de refrigeração e outras medidas. Para manter o motor em boas condições de funcionamento e reduzir a geração de vibração e ruído, devem ser realizadas manutenções e inspeções regulares, e os fatores ambientais que afetam a vibração e o ruído do motor devem ser controlados. Além disso, a aplicação de tecnologia de monitoramento inteligente pode monitorar e analisar vibrações e ruídos. A detecção oportuna e o alerta precoce de possíveis problemas podem fornecer um forte suporte para a manutenção preventiva. Na aplicação prática, métodos apropriados devem ser selecionados de acordo com condições específicas para suprimir a vibração e o ruído dos motores de acionamento direto de ímã permanente.

Como um Fornecedor líder de motores de ímã permanente na China, Enneng'S Acionamento direto da série TYDP e motor sem engrenagens é amplamente aplicado na produção da indústria. Devido ao uso de um ímã permanente para fornecer um campo magnético, o processo do rotor é confiável. O tamanho é flexível e sua potência projetada varia de dezenas de watts a megawatts. Ao mesmo tempo, aumentando ou diminuindo o número de ímãs permanentes no rotor, é mais fácil alterar o número de pólos do motor, de modo que a faixa de velocidade do motor síncrono de ímã permanente seja comparativamente mais ampla.

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