Motorlarda akustik gürültü nedir?

Akustik gürültü, bir elektrik motorunun çalışması sırasında havaya yayılan, istenmeyen sestir. Rulmanlar, fan, mekanik bağlantılar ve motor içindeki elektromanyetik kuvvetler farklı sesler oluşturabilir. Her ses arıza değildir; sesin önceki çalışmaya göre değişmesi, belirli bir hızda artması veya titreşim ve ısınmayla birlikte görülmesi araştırılmalıdır.

Ses seviyesi desibel (dB) ile, sesin frekansı ise hertz (Hz) ile ifade edilir. dB sesin seviyesini; Hz, titreşimin saniyedeki tekrar sayısını anlatır. İnce bir ıslıkla düşük tonlu uğultu aynı seviyede ölçülse bile kulağa farklı gelebilir.

Mekanik gürültü nereden gelir?

Rulman aşınması, uygun olmayan yağlama, kaplin hizasızlığı, dengesizlik, gevşek bağlantılar ve sürtünme mekanik ses oluşturabilir. Fanın muhafazaya değmesi veya gevşek bir kapağın titreşmesi de motor arızası gibi duyulabilir. Her rulmana gelişigüzel yağ eklenmez; rulman tipi ve üreticinin bakım yöntemi esas alınır.

Ses motorun kendisinden değil, bağlı redüktörden, pompadan veya konveyörden de gelebilir. Makine gövdesi titreşimi taşıdığı için, sesin en yüksek duyulduğu yer her zaman kaynağın bulunduğu yer değildir. Kaplin, montaj ayağı ve temel bağlantısı da incelenir.

Elektromanyetik gürültü nedir?

İndüksiyon motorlarında değişen manyetik alan, stator ve rotor üzerinde değişken kuvvetler oluşturur. Bu kuvvetler gövdeyi veya sac paketini titreştirerek uğultu ya da belirgin bir ton üretebilir. Besleme dalga biçimi, motor tasarımı ve yük bu sesi etkiler.

“Elektrik girişkenliği” bu durumu açıklayan doğru bir teknik terim değildir. Manyetik kuvvetler, harmonikler, gerilim dengesizliği ve uygun olmayan motor ayarları ayrı nedenler olarak değerlendirilir. Akustik ses ile kablolardan yayılan elektromanyetik girişim de aynı şey değildir.

VFD ile çalışırken neden ince bir ses duyulur?

Hız kontrol cihazı motor gerilimini PWM darbeleriyle üretir. Bu anahtarlama, motorun manyetik kuvvetlerinde ek frekans bileşenleri oluşturarak ince bir vınlama veya ıslık meydana getirebilir. Böyle bir tonun duyulması tek başına rulman veya sargı arızası anlamına gelmez.

Taşıyıcı frekansı değiştirmek bazı uygulamalarda sesi azaltabilir veya tonunu değiştirebilir. Ancak daha yüksek anahtarlama frekansı, sürücünün anahtarlama kayıplarını ve sıcaklığını artırabilir; izin verilen çıkış akımı için kapasite düşürme gerekebilir. En yüksek frekansı seçmek, her motor için en doğru ayar değildir.

Motoru besleyen temel frekans ile taşıyıcı frekansı farklıdır: örneğin 50 Hz motor çıkış frekansı ve 4 kHz taşıyıcı frekansı birlikte kullanılabilir. Duyulan bütün sesleri yalnızca bu iki sayıya bağlamak da doğru değildir.

Fan ve hava akışı nasıl ses oluşturur?

Fan kanatları ve hava türbülansı, özellikle yüksek devirde belirgin hava sesi oluşturabilir. Fan tipi, muhafaza, hava girişindeki engeller ve kirlenme bu sesi etkiler. Sürtme veya düzensiz vuruntu varsa fanın fiziksel durumu da kontrol edilir.

Motorun fanını sökerek veya hava girişini kapatarak sesi azaltmaya çalışmayın. Daha sessiz çalışma uğruna soğutmayı bozmak, motor sıcaklığını yükseltebilir. Gürültü azaltma çözümü, gerekli hava akışını korumalıdır.

Ses yalnızca belirli hızlarda artıyorsa?

Motor, makine veya taşıyıcı yapının doğal titreşim frekansı ile zorlayıcı kuvvetler çakıştığında rezonans oluşabilir. Bu durum yalnızca yüksek hızda görülmez; düşük frekansta titreşim ve dar bir hız aralığında güçlü uğultu da görülebilir.

Skip frekansı işlevi, uygun uygulamada belirlenen hız bandında sürekli çalışmayı önleyebilir. Hızlanma ve yavaşlama rampaları ise bu bölgeden geçiş süresini etkiler. Frekans atlama, gevşek bağlantı veya hasarlı rulmanı onarmaz. Önce mekanik durum doğrulanır, sonra prosesin izin verdiği hız aralığı düzenlenir.

dB(A), ses basıncı ve ses gücü farkı

dB(A), ses seviyesinin insan işitmesinin frekans duyarlılığına yaklaşık uyum sağlayan A ağırlıklandırmasıyla ölçüldüğünü gösterir. Katalogdaki L_pA ses basınç seviyesi, belirli ölçüm konumu ve koşullarıyla ilgilidir. L_WA ses güç seviyesi ise kaynağın yaydığı toplam akustik gücü tanımlar. Bu iki değeri aynı ölçüm gibi karşılaştırmayın.

Desibel ölçeği logaritmiktir. Örneğin aynı ölçüm noktasına ayrı ayrı 70 dB(A) katkı yapan iki bağımsız, birbiriyle korelasyonsuz ses kaynağı birlikte yaklaşık 73 dB(A) oluşturur; 140 dB(A) değil. Ses seviyelerini normal sayılar gibi toplamak doğru değildir.

Motor gürültüsü nasıl ölçülmelidir?

Uygun bir ses seviye ölçer kullanın; mikrofon mesafesini, yönünü, ortamı ve çalışma koşullarını kaydedin. Farklı motorları farklı uzaklıklardan dinleyerek veya katalog değerlerini sahadaki gelişigüzel ölçümle kıyaslayarak karar vermeyin. Arka plan gürültüsü ve duvar yansımaları sonucu etkiler.

Motor hızı, yük, sürücü çıkış frekansı ve taşıyıcı ayarı birlikte kaydedilir. Enkoder veya uygun hız ölçümü, sesin hangi devirde oluştuğunu belirlemeye yardımcı olur. Ses spektrumu ve titreşim analizi, tek bir toplam dB değerinden daha fazla teşhis bilgisi sağlayabilir.

Akım kontrolünde pens ampermetre ile faz iletkenleri ayrı ölçülür. True RMS özelliği yararlıdır; VFD çıkışında cihazın dalga biçimine ve frekans aralığına uygunluğu da gerekir. Telefon ses kaydı karşılaştırma için kullanılabilir; kalibre edilmemiş bir ölçümü kesin dB değeri saymayın.

Ses ile akım birlikte nasıl değerlendirilir?

Boşta akım kaydı, aynı koşullardaki geçmiş ölçümle karşılaştırılır. Yükte ölçülen akım da motor anma akımı, sıcaklık ve gerçek yükle birlikte değerlendirilir. Ses artışı, akım artışı ve ısınmanın birlikte görülmesi, tek başına ses değişiminden daha fazla inceleme gerektirir.

Aşırı yük koruması devreye giriyorsa sadece ses ayarı yaparak sorun geçiştirilmez. Yeni başlayan sürtme sesi, belirgin vuruntu veya hızla artan titreşim varsa uygun durdurma ve bakım prosedürü uygulanır. Normal akım, bütün mekanik parçaların sağlam olduğunu kanıtlamaz.

Elektriksel kontrollerde neye bakılır?

Besleme gerilimleri, faz dengesi, faz kaybı ve etiketle uyumlu yıldız/üçgen bağlantı kontrol edilir. Yanlış bağlantı veya uygun olmayan gerilim/frekans ilişkisi, motorun manyetik çalışma koşullarını ve sesini değiştirebilir.

V/F kontrolü ve tork artırma ayarları motor ve yükle uyumlu olmalıdır. Fazla gerilim desteği gereksiz akım ve ısınma oluşturabilir. Sesi azaltmak için gerilimi rastgele düşürmek de torku bozabilir. Ayar değişiklikleri üreticinin sınırları içinde, yük altındaki sonuçları izlenerek yapılır.

Servo ve step motor sesleri farklı mı?

Step motorlarda adım uyarımı ve rezonans belirgin tonlar oluşturabilir. Servo motorlarda ise kontrol ayarları, mekanik rijitlik ve geri besleme koşulları etkili olabilir. Her motor türüne aynı “taşıyıcıyı yükselt” çözümü uygulanmaz.

Tork kontrolü ve kontrol çevrimi ayarları uygun değilse titreşimli çalışma oluşabilir; sorun ölçümle doğrulanır. Sessizliğin yanında tork performansı ve servo motorun ısıl yönetimi korunmalıdır. Daha az ses, otomatik olarak daha doğru motor ayarı anlamına gelmez.

Gürültü nasıl azaltılır?

Önce kaynağa yönelik çözüm uygulanır: doğru montaj ve hizalama, uygun rulman bakımı, fan ve muhafaza kontrolü, mekanik rijitliğin düzeltilmesi veya uygun sürücü ayarı. Titreşim yalıtımı ve akustik muhafaza, makinenin dinamik davranışı ve soğutması değerlendirilerek seçilir.

Yüksek ses seviyesi ve uzun maruziyet işitmeye zarar verebilir. Çalışanın bulunduğu noktadaki seviye ve maruziyet süresi ayrıca değerlendirilir; gerekiyorsa kişisel gürültü dozimetresi kullanılır. Kaynağı azaltma önlemleriyle birlikte uygun işitme koruması uygulanır. Motor katalog değeri, çalışanın günlük maruziyetinin doğrudan ölçümü değildir.