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從電動機機械噪聲與軸承噪聲源判斷設備是否正常

1、機械噪聲
   
旋轉電機噪聲主要的是機械噪聲，大型、高速電機易產(chǎn)生這種噪聲，轉子動平衡不好是產(chǎn)生機械噪聲最常見的原因，其頻率和旋轉頻率相同，是低頻噪聲。安裝不良，定、轉子部件固有頻率和轉速頻率一致時也會產(chǎn)生機械噪聲。
   
構件振動噪聲也是常發(fā)生的一種機械噪聲，當電機裝有端罩式風罩時，罩子往往被電動機的振動所搖撼，并發(fā)生振動和噪聲。這種情況下，電機定子的振動往往是端罩或風罩的激振源，要減少這種振動噪聲，措施是增大罩子的動態(tài)剛度；在端罩和定子結合處加設吸振材料毛氈等；或是減小定子振動幅值。除了端罩、風罩外，出線端子盒蓋子、維護窗口蓋板、搭和攀等都會產(chǎn)生構件振動噪聲。
   
轉子的振動和軸承的振動往往是通過端蓋傳遞到底板和基礎上，但當端蓋的軸向剛性較差時，端蓋往往因受激而產(chǎn)生軸向振動和產(chǎn)生噪聲。減少這種噪聲的有效方法是增加端蓋的軸向動態(tài)剛度。
   
2、軸承噪聲
   
電機中采用的軸承有兩種型式：滾動軸承和滑動軸承?；瑒虞S承一般用于微型電機和大型電機，其軸承噪聲相對較低；滾動軸承可靠性高，維護簡單，承載大，但其運轉時噪聲較大，常成為小型異步電動機和高速電機中的主要噪聲源，下面主要討論滾動軸承的噪聲問題。
   
滾動軸承通常由內(nèi)、外軸承圈、滾珠（或滾柱）和保持器等部件組成，在轉動時，滾動體相對于內(nèi)、外圓和保持器有相對運動，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成的結構振動的噪聲兩部分。
   
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，及運行、運輸、安裝過程中造成工作表面損傷和電腐蝕產(chǎn)生損傷，都會使軸承運行不平衡和發(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，隨時間而波動，而往往被電動機的端蓋所放大。

大多數(shù)軸承噪聲多出現(xiàn)在1～5kHz頻段內(nèi)，用電子聽診器聽起來呈咝沙聲。
   
帶滾柱軸承的中型高速電動機，其軸承噪聲是主要噪聲源，占主導地位，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)，它是由滾動軸承的軸向限位彈簧、轉子、端蓋的推力作用下所產(chǎn)生的振動噪聲，不論制造精度多高，電動機在運行時，微小的軸向竄動是不可避免的。
   
當軸承出現(xiàn)潤滑不好，存在缺陷和故障時，由于機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軟件無法與變頻器通訊?？刹捎脠D2所示的連接方式連接，將PC Adapter電纜接口通過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CPU集成的DP接口供電，并通過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6ES7 972-0BB51-0XA0
2) 不帶編程口的PROFIBUS總線連接器，訂貨號6GK1 500-0FC10
注意：使用CP342-5作為主站時不支持此連接方式，該模塊 DP接口不提供DC 24V電源。

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



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

當發(fā)生現(xiàn)場總線通訊故障時，怎樣通過變頻器檢測故障F0070以及進一步處理呢？


這個位信號可以用自由功能塊(FFB)產(chǎn)生?；谶@個原因，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)設置：
P2800 = 1                     // 使能 FFB
P2801.0 = 1                  // 使能 AND 1 (級別1)
P2802.12 = 2                // 使能 比較器 1 (級別2)
P2802.13 = 2                // 使能 比較器 2 (級別 2)
P2810.0 = r2886.0        // AND1的個輸入 = 比較器 1的輸出
P2810.1 = r2888.0        // AND1的第二個輸入 = 比較器 2的輸出
P2885.0 = r0947.0        // 比較器 1 的個輸入 = 當前的故障代碼
P2885.1 = P2889          // 比較器 1 的第二個輸入  = 固定設定值1
P2887.0 = P2889          // 比較器 2的個輸入 = 固定設定值1
P2887.1 = r0947.0        // 比較器 2的第二個輸入 =當前的故障代碼
P2889 = 0.43                // 固定設定值1 = 0.43% (這個值僅對F0070有效)

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

注釋：值0.43%來源于下面公式：



這種方法適用于所有故障。
 

圖1－檢測故障F0070


可以用位 r2811 作為"遠程 / 本地" 轉換 (P0810 / P0811)。另外，為了做到這一步，需要設置RS觸發(fā)器和或門參數(shù)。

注意: 在兩個命令數(shù)據(jù)組之間轉換后,必須復位故障 F0070。
參數(shù)設置：
P0704.0 = 99 // 數(shù)字量輸入3/4（DI3/4）使能為BiCo設置）
P2801.3 = 1 // 使能OR1（級別1）
P2801.14 = 1 // 使能RS觸發(fā)器1（級別1）
P2816.0 = r0722.3 // OR1的個輸入=數(shù)字量輸入3/4
P2816.1 = r2090.10 // OR1的第二個輸入＝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的復位輸入＝OR1的輸出
P0810 = r2841.0 // 命令數(shù)據(jù)組切換位0（遠程/本地）＝RS觸發(fā)器1的輸出
 

圖2－遠程/本地切換

1、MM440的DP通訊功能簡介
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參數(shù)。同時也可以使用功能塊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個參數(shù)。

2、MM440周期性數(shù)據(jù)通訊的報文說明
MM440周期性數(shù)據(jù)通訊報文有效 數(shù)據(jù)區(qū)域由兩部分構成，即PKW區(qū)（參數(shù)識別ID－數(shù)值區(qū)）和PZD區(qū)（過程數(shù)據(jù)），見表1。PKW區(qū)多占用4個字，即PKE（參數(shù)標識符值：占用一個字）、IND（參數(shù)的下標：占用一個字）、PWE1和PWE2（參數(shù)數(shù)值：共占用兩個字）。S7-300使用功能塊SFC14/SFC15讀取和修改參數(shù)需要占用4個PKW，即調(diào)用一次功能塊可以修改一個參數(shù)。PKW區(qū)的說明見表2。下面分別介紹一下PKW區(qū)的四個字