فناوری درایو تبدیل فرکانس به طور گسترده در قطارهای ریلی برای بهبود بهره وری انرژی و بهینه سازی ویژگی های عملکرد سیستم کشش استفاده می شود. با این حال ، ویژگی های درایو فرکانس متغیر ، مانند نوسانات سرعت ، شروع و توقف مکرر و تداخل الکترومغناطیسی ، ممکن است در پایداری طولانی مدت و عمر گیربکس تأثیر بگذارد ، به خصوص از نظر تأثیر اینرسی ، ثبات درگیری دنده و سیستم روغن کاری. در این مقاله در مورد حالت های خرابی احتمالی هنگامی که اینورتر گیربکس را هدایت می کند ، مورد بحث قرار می گیرد و تأثیر آن بر عمر گیربکس را تجزیه و تحلیل می کند.
1. ویژگی های درایو تبدیل فرکانس
(1) نوسان سرعت موتور تبدیل فرکانس
مبدل فرکانس با تنظیم ولتاژ و فرکانس ورودی ، سرعت موتور را کنترل می کند ، اما در برخی از شرایط بار ، سرعت ممکن است در نوسان باشد و در نتیجه بار ناپایدار در داخل گیربکس ایجاد می شود.
✅ اثرات احتمالی:
تغییرات مکرر سرعت می تواند باعث ساییدگی ناهموار از تعامل دنده شود
هنگامی که دقت کنترل تبدیل فرکانس کافی نیست ، گیربکس ممکن است تأثیر اینرسی ناگهانی را تجربه کند
با سرعت کم ، فیلم روغن روغن کاری ممکن است به اندازه کافی شکل نگیرد و اصطکاک بین دنده و یاتاقان ها را افزایش می دهد
(2) ویژگی های شروع و ترمز
شروع و ترمز موتور فرکانس متغیر به طور کلی نسبتاً پایدار است ، اما اگر پارامترهای تنظیم سرعت به درستی تنظیم نشده باشند ، ممکن است باعث شود که گیربکس در هنگام شتاب و کاهش سرعت بار ضربه اضافی را تحمل کند.
✅ اثرات احتمالی:
ضربه شتاب در هنگام راه اندازی ممکن است باعث شود که تعامل دنده بیش از حد فوری ایجاد کند
ترمز مکرر ممکن است آسیب خستگی را در سطح تعامل دنده تسریع کند
یاتاقان ممکن است به دلیل روغن کاری کافی در طی مراحل شروع و توقف سریع آسیب دیده باشد
(3) تأثیر تداخل الکترومغناطیسی بر سیستم روغن کاری
تداخل الکترومغناطیسی با فرکانس بالا (EMI) در حین کار تولید می شود که ممکن است بر عملکرد روغن روغن کاری تأثیر بگذارد و اثر خوردگی الکتریکی را بر روی یاتاقان ها و چرخ دنده ها ایجاد کند.
✅ اثرات احتمالی:
تداخل الکترومغناطیسی ممکن است منجر به تجمع ذرات ریز در روغن روغن کاری شود و بر تحرک محصولات نفتی تأثیر بگذارد
سطح یاتاقان ممکن است به دلیل خوردگی برقی ، نقاط کوچک شاهدانه را تشکیل دهد و بر عمر خدمات تأثیر بگذارد
جریان کوچک روی سطوح یاتاقان و دنده ممکن است باعث تخریب روان کننده محلی شود
2. حالت خرابی بالقوه ناشی از درایو فرکانس متغیر به گیربکس
(1) تعامل دنده ناپایدار است
از آنجا که موتورهای اینورتر ممکن است در حالت های مختلف عملیاتی خروجی ناهموار را فراهم کنند ، ممکن است نوسانات بار متناوب در طول تعامل دنده رخ دهد و در نتیجه نیروی ناهموار در سطح دنده باشد.
✅ عملکرد اصلی:
گودال زودرس یا خستگی از دنده و سطح دندان
سر و صدای جعبه دنده افزایش می یابد و لرزش افزایش می یابد
استرس تماس دنده متمرکز است و در نتیجه گرمای بیش از حد موضعی ایجاد می شود
(2) بار تحمل غیر طبیعی
تغییر سرعت درایو تبدیل فرکانس ممکن است منجر به بارگذاری شعاعی ناهموار یا محوری یاطاقان در شرایط مختلف کار شود و بر زندگی آنها تأثیر بگذارد.
✅ عملکرد اصلی:
سایش غیر طبیعی بلبرینگ باعث لایه برداری خستگی می شود
دارنده بلبرینگ شکسته یا تغییر شکل یافته است
تغییرات بار IAL باعث بلبرینگ غیر طبیعی نیروی پیش بارگذاری می شود
(3) عدم موفقیت سیستم روغن کاری
از آنجا که درایو تبدیل فرکانس ممکن است منجر به نوسان دما در گیربکس شود ، وضعیت کار روغن روغن کاری نیز تحت تأثیر قرار می گیرد ، به خصوص در شرایط کم سرعت ، ممکن است فیلم روغن روغن کاری به طور مؤثر شکل نگیرد.
✅ عملکرد اصلی:
فیلم روغن روغن کاری کافی با سرعت کم و در نتیجه تماس مستقیم دنده
شروع و متوقف کردن مکرر منجر به جریان ناهموار شکستگی روغن و روغن روغن و روغن
برشی بیش از حد روغن روغن کاری با سرعت بالا برای کاهش ویسکوزیته
3. اقدامات پیشگیرانه و پیشنهادات بهینه سازی
تنظیم پارامتر تبدیل فرکانس: اطمینان حاصل کنید که منحنی های شتاب و کاهش سرعت صاف هستند و تأثیر اینرسی گیربکس را کاهش می دهند.
✅ از یاتاقان های مقاوم در برابر خوردگی برقی استفاده کنید: یاتاقان هایی را با پوشش عایق یا غلتک سرامیکی انتخاب کنید تا تأثیر خوردگی برقی کاهش یابد.
✅ از روغن روان کننده با کارایی بالا استفاده کنید: روغن روغن کاری را با عملکرد عالی برشی و پایداری دما برای سازگاری با شرایط عملیاتی مختلف انتخاب کنید.
monitor نظارت بر لرزش منظم: سنسور لرزش را روی گیربکس نصب کنید تا وضعیت دنده و تحمل نظارت داشته باشد و ناهنجاری ها را از قبل پیدا کند.
shield محافظ الکترومغناطیسی را بهبود بخشید: با بهینه سازی سیستم زمینی اینورتر و اقدامات محافظ ، تأثیر تداخل الکترومغناطیسی گیربکس را کاهش دهید.
