Technologie konverze frekvenční konverze se široce používá v železničních vlacích ke zlepšení energetické účinnosti a optimalizaci provozních charakteristik trakčního systému. Charakteristiky variabilního frekvenčního pohonu, jako jsou kolísání rychlosti, časté starty a zastavení a elektromagnetické rušení, však mohou mít dopad na dlouhodobou stabilitu a životnost převodovky, zejména pokud jde o setrvačnou dopad, stabilitu a mazacího systému. Tento článek bude diskutovat o možných režimech selhání, když střídač řídí převodovku a analyzuje vliv na životnost převodovky.
1. Charakteristiky konverzního pohonu kmitočtu
(1) Rychlost kolísání motoru frekvenční konverze
Frekvenční převodník řídí rychlost motoru nastavením vstupního napětí a frekvence, ale za některých podmínek zatížení může rychlost kolísat, což vede k nestabilnímu zatížení uvnitř převodovky.
✅ Možné účinky:
Časté změny rychlosti mohou způsobit nerovnoměrné opotřebení zakázek
Pokud je přesnost kontroly frekvenční konverze nedostatečná, může převodovka zažít náhlý dopad na inerciální dopad
Při nízké rychlosti se mazací olejový film nemusí tvořit dostatečně a zvyšuje tření mezi zařízením a ložisky
(2) Počáteční a brzdové vlastnosti
Počáteční a brzdění motoru s proměnlivou frekvencí je obecně relativně stabilní, ale pokud parametry regulace rychlosti nejsou nastaveny správně, může způsobit, že převodovka nese další nárazové zatížení během zrychlení a zpomalení.
✅ Možné účinky:
Zrychlený dopad na startup může způsobit, že zapojení o rychlostním stupni vytvoří okamžité přetížení
Časté brzdění může urychlit poškození únavy na povrchu ozubeného zařízení
Ložisko může být poškozeno kvůli nedostatečnému mazání během procesu rychlého startu a zastavení
(3) Vliv elektromagnetického rušení na mazací systém
Během provozu se vyrábí vysokofrekvenční elektromagnetické rušení (EMI), což může ovlivnit výkon mazacího oleje a produkovat elektrický korozní účinek na ložiska a ozubená kola.
✅ Možné účinky:
Elektromagnetické rušení může vést k akumulaci malých částic v mazacím oleji, což ovlivňuje mobilitu olejových produktů
Ložisková plocha může tvořit malé konopné body kvůli elektrické korozi, což ovlivňuje životnost
Malý proud na povrchu ložiska a převodovky může vyvolat degradaci lokálního maziva
2. potenciální režim selhání způsobený variabilní frekvenční pohon do převodovky
(1) Zapojení zařízení je nestabilní
Protože motory střídače mohou poskytnout nerovný výstup točivého momentu v různých operačních stavech, může dojít k přerušovanému kolísání zatížení během zapojení převodovky, což má za následek nerovnoměrnou sílu síly na povrch převodovky.
✅ Hlavní výkon:
Brzy pitting nebo únavové odizolování povrchu ozubeného kola a zubu
Zvyšuje se hluk převodovky a zvyšuje se vibrace
Kontaktní napětí ozubeného zařízení je koncentrován, což má za následek místní přehřátí
(2) Abnormální zatížení ložiska
Variace rychlosti konverzního pohonu kmitočtu může vést k nerovnoměrnému radiálnímu nebo axiálnímu zatížení ložisek v různých pracovních podmínkách, což ovlivňuje jejich život.
✅ Hlavní výkon:
Abnormální opotřebení ložiska způsobuje odlupování únavy
Držák ložiska je zlomený nebo deformovaný
Změny zatížení IAL způsobují abnormální sílu předpětí ložiska
(3) Selhání mazacího systému
Protože pohon frekvenční konverze může vést k kolísání teploty v převodovce, bude také ovlivněn pracovní stav mazacího oleje, zejména v podmínkách nízké rychlosti, nemusí být mazací olejový film účinně vytvořen.
✅ Hlavní výkon:
Nedostatečný mazací olejový film při nízké rychlosti, což má za následek přímý kontakt zařízení
Časté zahájení a zastavení vede k nerovnoměrnému toku mazacího oleje a olejové membrány
Nadměrný střih mazacího oleje při vysoké rychlosti pro snížení viskozity
3. preventivní opatření a návrhy optimalizace
✅ Optimalizujte nastavení parametrů frekvenční konverze: Zajistěte, aby křivky zrychlení a zpomalení byly hladké a snížily inerciální dopad převodovky.
✅ Použijte ložiska odolná proti korozi: Vyberte ložiska s izolačním povlakem nebo keramickým válcem, abyste snížili dopad elektrické koroze.
✅ Používejte vysoce výkonný mazací olej: Vyberte mazací olej s vynikajícím smykovým výkonem a stabilitou teploty, abyste se přizpůsobili různým provozním podmínkám.
✅ Pravidelné monitorování vibrací: Nainstalujte senzor vibrací na převodovku a předem sledujte stav převodovky a ložiska a nalezení abnormalit.
✅ Zlepšit elektromagnetické stínění: Snižte dopad na elektromagnetické rušení převodovky optimalizací uzemňovacího systému střídače a opatřeními stínění.
