เบื้องหลังข้อมูลจำเพาะ: วิธีที่วิศวกรรมภาคสนามเปลี่ยนโฉมการออกแบบมอเตอร์แบบท่อ

เมื่อประเมินมอเตอร์แบบท่อ รายการตรวจสอบมักจะจัดลำดับความสำคัญของแรงบิด ความเร็ว และโปรโตคอลการควบคุม อย่างไรก็ตาม หลายปีของการแก้ไขปัญหาในการติดตั้งภาคสนามได้พิสูจน์แล้วว่า-ความน่าเชื่อถือในระยะยาวถูกกำหนดโดยรายละเอียดที่ไม่ค่อยปรากฏบนเอกสารข้อมูล-เศษเสี้ยวขององศาในการฟันเฟืองของกระปุกเกียร์ ความคงตัวของอุณหภูมิต่ำ-ของสารหล่อลื่น หรือการต้านทานสัญญาณรบกวนของตัวรับส่งสัญญาณเครือข่าย
 

วิศวกรรมที่แท้จริงไม่ได้เกี่ยวกับการไล่ตามตัวชี้วัดสูงสุดที่สูงเกินจริง แต่เป็นการกำจัดความเสี่ยงเชิงระบบก่อนที่จะถึงมือลูกค้า

การตรวจสอบที่ให้ความรู้มากที่สุดอย่างหนึ่งของเรามาจากโครงการ-ส่วนหน้าอาคารสูงในแฟรงก์เฟิร์ต ผู้ติดตั้งรายงานปัญหาการติดตามที่ผิดปกติ: มอเตอร์ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ การใช้กระแสไฟเป็นปกติ และไม่มีข้อผิดพลาดทางไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม ในรอบติดต่อกัน ตะแกรงแนวตั้งหลายอันค่อยๆ สูญเสียตำแหน่งหยุดที่ตั้งโปรแกรมไว้ โดยมีความเบี่ยงเบนเข้าใกล้ 45 มม.
 

ในตอนแรก ดูเหมือนว่าข้อผิดพลาดของตัวเข้ารหัสอิเล็กทรอนิกส์ มันไม่ใช่
 

หลังจากรื้อหน่วยที่ส่งคืนและทำการทดสอบไดนาโมมิเตอร์แบบไดนามิก วิศวกรของเราค้นพบสาเหตุที่แท้จริง: ความถี่สูง- ลมกระโชกสองทิศทางที่กระทำบนหน้าจอทำให้เกิดการโหลดย้อนกลับอย่างต่อเนื่องผ่านระบบขับเคลื่อน การกลับตัวระดับไมโคร-นี้ทำให้เกิดการเลื่อนระดับเล็กน้อยภายในระยะเฟือง แทบจะตรวจไม่พบในระหว่างการทดสอบคงที่แบบเดิมๆ แต่มีรอบลมมากกว่าพันรอบ มันสะสมอยู่ในตำแหน่งที่เบี่ยงเบนไปอย่างเห็นได้ชัด

Wind Gusts ──> Fabric Screen ──> Reverse Torque ──> Micro-Backlash ──>ดริฟท์ 45 มม

 

การค้นพบนี้ทำให้เราปรับพิกัดความเผื่อของกระปุกเกียร์ให้แน่นขึ้น และแนะนำขั้นตอนการตรวจสอบฟันเฟืองไดนามิกที่จำเป็น ปัจจุบัน หน่วยการผลิตทั้งหมดสำหรับการใช้งานที่มีลมสูง-ได้รับการตรวจสอบภายใต้โหลดย้อนกลับ 40 N·m เพื่อให้แน่ใจว่าฟันเฟืองการส่งสัญญาณทั้งหมดยังคงอยู่ต่ำกว่า 0.5 องศาอย่างเคร่งครัด

ลูกค้าไม่ค่อยโทรมาแจ้งการสึกหรอของกระปุกเกียร์ พวกเขาโทรมาเพราะได้ยินเสียงผิดปกติ การเสื่อมสภาพทางกลไกจะถ่ายทอดตัวเองผ่านการเปลี่ยนแปลงทางเสียงเป็นเวลานานก่อนที่ส่วนประกอบจะล้มเหลว ด้วยเหตุนี้ มอเตอร์ทุกตัวจึงผ่านการทดสอบทางเสียงก่อนจัดส่ง
 

การทดสอบเกิดขึ้นภายในห้องไร้เสียงสะท้อนซึ่งมีระดับเสียงพื้นหลังต่ำกว่า 16 dB(A) อย่างไรก็ตาม การใช้การอ่านค่าเดซิเบลรวม (dBA) เพียงอย่างเดียวเป็นกับดัก-มอเตอร์สามารถมีระดับเสียงโดยรวมที่ยอมรับได้ แต่ยังคงเป็นที่บ่งชี้ถึงแรงเสียดทานทางกลตั้งแต่เนิ่นๆ

เราใช้การวิเคราะห์สเปกตรัม Fast Fourier Transform (FFT) เพื่อเจาะลึก:
 

ช่วงความถี่ต่ำ-: ระบุปัญหาความไม่สมดุลของโรเตอร์และการวางแนวแบริ่ง

ช่วงความถี่สูง-: เผยความผิดปกติระดับจุลภาค-ในโปรไฟล์เฟืองเมชที่หูมนุษย์ยังไม่ได้ยิน
 

เฉพาะเมื่อมอเตอร์เป็นไปตามเกณฑ์ทั้งโหลดเชิงกลและความถี่-เท่านั้น มอเตอร์จึงจะเข้าสู่การตรวจสอบขั้นสุดท้าย ภายใต้โหลดที่กำหนด เสียงรบกวนในการทำงานจะได้รับการตรวจสอบว่ายังคงอยู่ต่ำกว่า 43 dB(A)
 

หนึ่งทศวรรษที่แล้ว การแก้ไขปัญหามุ่งเน้นไปที่ขีดจำกัดด้านเกียร์และความร้อนเกือบทั้งหมด ปัจจุบันโครงสร้างพื้นฐานทางกายภาพแยกออกจากเครือข่ายดิจิทัลไม่ได้ ระบบแรเงาสมัยใหม่มักอาศัยเครือข่าย RS485 ที่หนาแน่นซึ่งเชื่อมต่ออุปกรณ์หลายร้อยเครื่อง ข้อผิดพลาดในการสื่อสารเพียงครั้งเดียวสามารถรบกวนส่วนหน้าอาคารทั้งหมดได้อย่างรวดเร็ว
 

เพื่อประเมินความน่าเชื่อถือของเครือข่ายภายใต้สภาวะที่สมจริง มอเตอร์ที่ใช้ RS485 ของเราได้ผ่านการทดสอบความเค้นเครือข่ายจำลอง เราไม่ทดสอบภายใต้สภาพห้องปฏิบัติการที่สมบูรณ์แบบ แต่เราจงใจฉีด:
 

การชนกันของแพ็กเก็ตความหนาแน่นสูง-และความแออัดของการสื่อสาร

สัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าในโหมดทั่วไป-สูงถึง 15 V
 

การทดสอบที่เข้มงวดนี้ช่วยยืนยันว่าไมโครคอนโทรลเลอร์ออนบอร์ดสามารถกรองสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าที่รุนแรง และประมวลผลคำสั่งตำแหน่งได้อย่างถูกต้องและสม่ำเสมอ

ผู้ผลิตรายใดก็ตามสามารถเผยแพร่พิกัดแรงบิดหรือความเร็วได้ ความแตกต่างที่แท้จริงจะปรากฏขึ้นเมื่อผลิตภัณฑ์ออกจากโรงงานและเข้าสู่การบริการที่ไม่ได้รับการตรวจสอบเป็นเวลาหลายปี
 

หลังจากการทำงานร่วมกับผู้วางระบบ ผู้จัดจำหน่าย และวิศวกรส่วนหน้าอาคารมาหลายทศวรรษ ข้อสรุปของเรานั้นง่ายมาก: ความน่าเชื่อถือในระยะยาว-ไม่ได้เป็นผลมาจากข้อกำหนดเฉพาะหัวข้อเดียว มันเป็นผลลัพธ์สะสมจากการตัดสินใจเล็กๆ น้อยๆ หลายร้อยครั้งในระหว่างการเลือกวัสดุ การตรวจสอบการออกแบบ การทดสอบ และการผลิต
 

การควบคุมคุณภาพไม่ได้เป็นเพียงขั้นตอนสุดท้ายในสายการประกอบเท่านั้น เป็นกรอบการทำงานที่เชื่อมโยงกระบวนการทางวิศวกรรมทั้งหมดของเราเข้าด้วยกัน