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從電動(dòng)機(jī)機(jī)械噪聲與軸承噪聲源判斷設(shè)備是否正常

1、機(jī)械噪聲
   
旋轉(zhuǎn)電機(jī)噪聲主要的是機(jī)械噪聲，大型、高速電機(jī)易產(chǎn)生這種噪聲，轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡不好是產(chǎn)生機(jī)械噪聲最常見(jiàn)的原因，其頻率和旋轉(zhuǎn)頻率相同，是低頻噪聲。安裝不良，定、轉(zhuǎn)子部件固有頻率和轉(zhuǎn)速頻率一致時(shí)也會(huì)產(chǎn)生機(jī)械噪聲。
   
構(gòu)件振動(dòng)噪聲也是常發(fā)生的一種機(jī)械噪聲，當(dāng)電機(jī)裝有端罩式風(fēng)罩時(shí)，罩子往往被電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)所搖撼，并發(fā)生振動(dòng)和噪聲。這種情況下，電機(jī)定子的振動(dòng)往往是端罩或風(fēng)罩的激振源，要減少這種振動(dòng)噪聲，措施是增大罩子的動(dòng)態(tài)剛度；在端罩和定子結(jié)合處加設(shè)吸振材料毛氈等；或是減小定子振動(dòng)幅值。除了端罩、風(fēng)罩外，出線端子盒蓋子、維護(hù)窗口蓋板、搭和攀等都會(huì)產(chǎn)生構(gòu)件振動(dòng)噪聲。
   
轉(zhuǎn)子的振動(dòng)和軸承的振動(dòng)往往是通過(guò)端蓋傳遞到底板和基礎(chǔ)上，但當(dāng)端蓋的軸向剛性較差時(shí)，端蓋往往因受激而產(chǎn)生軸向振動(dòng)和產(chǎn)生噪聲。減少這種噪聲的有效方法是增加端蓋的軸向動(dòng)態(tài)剛度。
   
2、軸承噪聲
   
電機(jī)中采用的軸承有兩種型式：滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承?；瑒?dòng)軸承一般用于微型電機(jī)和大型電機(jī)，其軸承噪聲相對(duì)較低；滾動(dòng)軸承可靠性高，維護(hù)簡(jiǎn)單，承載大，但其運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)噪聲較大，常成為小型異步電動(dòng)機(jī)和高速電機(jī)中的主要噪聲源，下面主要討論滾動(dòng)軸承的噪聲問(wèn)題。
   
滾動(dòng)軸承通常由內(nèi)、外軸承圈、滾珠（或滾柱）和保持器等部件組成，在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾動(dòng)體相對(duì)于內(nèi)、外圓和保持器有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，工作表面的摩擦和撞擊就產(chǎn)生了軸承噪聲，軸承噪聲可以燃為軸承自身噪聲和軸承裝配后構(gòu)成的結(jié)構(gòu)振動(dòng)的噪聲兩部分。
   
軸承自身的噪聲表現(xiàn)為：輾軋聲、傷損聲、磨削聲、滾落聲、保持架聲、灰塵聲等。
   
裝配條件下軸承噪聲表現(xiàn)為嗡嗡聲。
  
軸承噪聲產(chǎn)生的原因是制造公差、裝配間隙，及運(yùn)行、運(yùn)輸、安裝過(guò)程中造成工作表面損傷和電腐蝕產(chǎn)生損傷，都會(huì)使軸承運(yùn)行不平衡和發(fā)生不規(guī)則的撞擊而產(chǎn)生噪聲。軸承噪聲是分布在1～20kHz廣闊范圍的白噪聲，隨時(shí)間而波動(dòng)，而往往被電動(dòng)機(jī)的端蓋所放大。

大多數(shù)軸承噪聲多出現(xiàn)在1～5kHz頻段內(nèi)，用電子聽(tīng)診器聽(tīng)起來(lái)呈咝沙聲。
   
帶滾柱軸承的中型高速電動(dòng)機(jī)，其軸承噪聲是主要噪聲源，占主導(dǎo)地位，軸承噪聲是寬頻帶噪聲，其頻率范圍主要是2～5kHz。

裝配條件下軸承噪聲的嗡嗡聲，分布在100～500Hz的頻帶內(nèi)，它是由滾動(dòng)軸承的軸向限位彈簧、轉(zhuǎn)子、端蓋的推力作用下所產(chǎn)生的振動(dòng)噪聲，不論制造精度多高，電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)，微小的軸向竄動(dòng)是不可避免的。
   
當(dāng)軸承出現(xiàn)潤(rùn)滑不好，存在缺陷和故障時(shí)，由于機(jī)械摩擦和撞擊的出現(xiàn)，軸承噪聲將有明顯的增加，軸承噪聲頻率中，有時(shí)將出現(xiàn)軸承的特征頻率

MM4系列變頻器PROFIBUS通訊模板的接口不提供DC 24V輸出，G120系列變頻器CU240S控制單元PROFIBUS接口可以提供DC 24V輸出，但是容量有限，不能支持PC Adapter 正常工作。如果將PC Adapter 直接插在變頻器的PROFIBUS接口上，STARTER軟件無(wú)法與變頻器通訊。可采用圖2所示的連接方式連接，將PC Adapter電纜接口通過(guò)帶編程口的總線連接器連接到CPU集成的DP接口上，PC Adapter就可以通過(guò)CPU集成的DP接口供電，并通過(guò)PROFIBUS電纜與變頻器通信。


圖2

1) 帶編程口的PROFIBUS總線連接器，訂貨號(hào)6ES7 972-0BB51-0XA0
2) 不帶編程口的PROFIBUS總線連接器，訂貨號(hào)6GK1 500-0FC10
注意：使用CP342-5作為主站時(shí)不支持此連接方式，該模塊 DP接口不提供DC 24V電源。

在許多應(yīng)用中，當(dāng)出現(xiàn)代碼為F0070的現(xiàn)場(chǎng)總線（PROFIBUS、PROFINET）通訊故障時(shí)，需要一個(gè)有效狀態(tài)位。 這個(gè)狀態(tài)位表明現(xiàn)場(chǎng)總線通訊失敗，同時(shí)這個(gè)狀態(tài)位可以自由互聯(lián)。這樣用戶能夠清楚地發(fā)現(xiàn)這個(gè)故障,并且自己決定作出什么響應(yīng)。 ......



在許多應(yīng)用中，當(dāng)出現(xiàn)代碼為F0070的現(xiàn)場(chǎng)總線（PROFIBUS、PROFINET）通訊故障時(shí)，需要一個(gè)有效狀態(tài)位。 這個(gè)狀態(tài)位表明現(xiàn)場(chǎng)總線通訊失敗，同時(shí)這個(gè)狀態(tài)位可以自由互聯(lián)。這樣用戶能夠清楚地發(fā)現(xiàn)這個(gè)故障,并且自己決定作出什么響應(yīng)。

當(dāng)發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)總線通訊故障時(shí)，怎樣通過(guò)變頻器檢測(cè)故障F0070以及進(jìn)一步處理呢？


這個(gè)位信號(hào)可以用自由功能塊(FFB)產(chǎn)生。基于這個(gè)原因，僅在MM430 / MM440 和帶有CU240S/D DP/DP-F / CU240S/D PN/PN-F的G120/G120D上，推薦使用這種方法。


參數(shù)設(shè)置：
P2800 = 1                     // 使能 FFB
P2801.0 = 1                  // 使能 AND 1 (級(jí)別1)
P2802.12 = 2                // 使能 比較器 1 (級(jí)別2)
P2802.13 = 2                // 使能 比較器 2 (級(jí)別 2)
P2810.0 = r2886.0        // AND1的個(gè)輸入 = 比較器 1的輸出
P2810.1 = r2888.0        // AND1的第二個(gè)輸入 = 比較器 2的輸出
P2885.0 = r0947.0        // 比較器 1 的個(gè)輸入 = 當(dāng)前的故障代碼
P2885.1 = P2889          // 比較器 1 的第二個(gè)輸入  = 固定設(shè)定值1
P2887.0 = P2889          // 比較器 2的個(gè)輸入 = 固定設(shè)定值1
P2887.1 = r0947.0        // 比較器 2的第二個(gè)輸入 =當(dāng)前的故障代碼
P2889 = 0.43                // 固定設(shè)定值1 = 0.43% (這個(gè)值僅對(duì)F0070有效)

r2811 = 1 時(shí)，表示發(fā)生故障F0070。
信號(hào)r2811可以用于BICO互聯(lián)。

注釋?zhuān)褐?.43%來(lái)源于下面公式：



這種方法適用于所有故障。
 

圖1－檢測(cè)故障F0070


可以用位 r2811 作為"遠(yuǎn)程 / 本地" 轉(zhuǎn)換 (P0810 / P0811)。另外，為了做到這一步，需要設(shè)置RS觸發(fā)器和或門(mén)參數(shù)。

注意: 在兩個(gè)命令數(shù)據(jù)組之間轉(zhuǎn)換后,必須復(fù)位故障 F0070。
參數(shù)設(shè)置：
P0704.0 = 99 // 數(shù)字量輸入3/4（DI3/4）使能為BiCo設(shè)置）
P2801.3 = 1 // 使能OR1（級(jí)別1）
P2801.14 = 1 // 使能RS觸發(fā)器1（級(jí)別1）
P2816.0 = r0722.3 // OR1的個(gè)輸入=數(shù)字量輸入3/4
P2816.1 = r2090.10 // OR1的第二個(gè)輸入＝位r2090.10（PLC控制）
P2840.0 = r2811.0 // RS觸發(fā)器1的置位輸入＝AND1的輸出（位r2811）
P2840.1 = r2817.0 // RS觸發(fā)器1的復(fù)位輸入＝OR1的輸出
P0810 = r2841.0 // 命令數(shù)據(jù)組切換位0（遠(yuǎn)程/本地）＝RS觸發(fā)器1的輸出
 

圖2－遠(yuǎn)程/本地切換

1、MM440的DP通訊功能簡(jiǎn)介
MM440變頻器既支持和主站的周期性數(shù)據(jù)通訊，也支持和主站的非周期性數(shù)據(jù)通訊，即S7-300可以使用功能塊SFC14/SFC15讀取和修改MM440參數(shù)值，調(diào)用一次可以讀取或者修改一個(gè)參數(shù)。同時(shí)也可以使用功能塊SFC58/SFC59或者SFB52/SFB53讀取和修改MM440參數(shù)值，一次多可以讀取或者修改39個(gè)參數(shù)。

2、MM440周期性數(shù)據(jù)通訊的報(bào)文說(shuō)明
MM440周期性數(shù)據(jù)通訊報(bào)文有效 數(shù)據(jù)區(qū)域由兩部分構(gòu)成，即PKW區(qū)（參數(shù)識(shí)別ID－數(shù)值區(qū)）和PZD區(qū)（過(guò)程數(shù)據(jù)），見(jiàn)表1。PKW區(qū)多占用4個(gè)字，即PKE（參數(shù)標(biāo)識(shí)符值：占用一個(gè)字）、IND（參數(shù)的下標(biāo)：占用一個(gè)字）、PWE1和PWE2（參數(shù)數(shù)值：共占用兩個(gè)字）。S7-300使用功能塊SFC14/SFC15讀取和修改參數(shù)需要占用4個(gè)PKW，即調(diào)用一次功能塊可以修改一個(gè)參數(shù)。PKW區(qū)的說(shuō)明見(jiàn)表2。下面分別介紹一下PKW區(qū)的四個(gè)字