تشخیص و حذف رزونانس الکتروفن
با توجه به انواع رزونانس از جمله رزونانس صوتی ، رزونانس مکانیکی ، رزونانس نوری و … تعاریف مرتبطی نیز وجود دارد که در مقدمه این مقاله در ابتدا به این موارد پرداخته می شود. اما در این مقاله رزونانس مکانیکی ایجاد شده در الکتروفن ها مورد بحث خواهد بود.
رزونانس صوتی به مشخصه ای اطلاق میشود که در آن، یک جسم یا سیستم مکانیکی متحرک به طور طبیعی به ارتعاش درآمده و در اثر این ارتعاشات، فرکانس هایی تولید میشود که با فرکانس ارتعاش طبیعی جسم همخوانی دارد. به عبارت دیگر، فرکانس طبیعی جسم و فرکانس صدای تولید شده توسط آن همسان میشوند که باعث افزایش شدید در شدت صدا میشود.
برای ایجاد رزونانس صوتی، نیازمند توان صوتی در فرکانس نزدیکی به فرکانس ارتعاش طبیعی جسم هستیم. اگر فرکانس ارتعاشات صوتی با فرکانس طبیعی جسم همخوانی داشته باشد موجب افزایش قابل توجه شدت صدای تولید شده توسط جسم میشود.
این پدیده در بسیاری از وسایل موسیقی بهکار گرفته میشود. برای مثال، در یک گیتار، طنین سیمهای گیتار هنگام نواختن آنها با فرکانس ارتعاش طبیعی جسم گیتار همخوانی دارد و بههمین دلیل، شدت صدای تولید شده افزایش مییابد که آن طنین زیبا و گوشنوازی را ایجاد میکند.
همچنین، رزونانس صوتی در بعضی از ساختمانها و فضاها هم قابل مشاهده است. در بعضی ساختمانها، ممکن است به دلیل همخوانی فرکانس ارتعاشات طبیعی ساختمان با فرکانس صداهای محیط، ایجاد ارتعاشات شدید و آسیبرسانی به ساختمان رخ دهد. به همین دلیل، در طراحی و ساخت ساختمانها باید این نکته مورد توجه قرار گیرد و از ایجاد رزونانس صوتی جلوگیری شود.
رزونانس در برخی موارد میتواند مفید باشد، مثلاً در تقویت سیگنالها یا بهبود کارایی در برخی زمینهها. اما در برخی موارد ممکن است مضر باشد، به ویژه وقتی که منجر به ارتعاشات زیاد و انتقال انرژی زیاد میشود که ممکن است منجر به آسیبرسانی به سیستم شود. بنابراین، در طراحی و عملکرد سیستمهای مختلف، رزونانس باید در نظر گرفته شود.
رزونانس یک پدیده فیزیکی است که در سیستمهای مختلف مشاهده میشود و زمانی رخ میدهد که فرکانس مرتبط با سیستم، به فرکانس طبیعی آن نزدیک میشود یا دقیقاً با آن همخوانی دارد. این پدیده در مختصاتهای مختلف زمان، مکان و فضا اتفاق میافتد و در دستگاههای مختلف نیز رخ میدهد.
در سیستمهای مکانیکی، مانند آون، پل، سازهها رزونانس میتواند باعث لرزشها و ارتعاشات به شدت زیادی شود که میتواند به خرابی و خطرناک شدن سیستمها منجر شود. از این رو، در طراحی و ساخت سازهها و ابزارها، لازم است به رزونانسها توجه داشته باشیم.
در اپتیک، رزونانس در اندازهگیری و تشدید امواج نوری مورد استفاده قرار میگیرد. نمونههایی از این پدیده شامل رزونانس نوری در آینهها، دیسکها و سلولهای خورشیدی هستند.
در الکترونیک و مدارها، رزونانس در مدارهای LC و RLC رخ میدهد. در این مدارها، اندازه جریان و ولتاژ به حداکثر مقدار خود میرسد و انتقال انرژی به صورت بهینهتری صورت میگیرد. همچنین، رزونانس در آنتنها نیز مورد استفاده قرار میگیرد.
در مکانیک کوانتومی و نانوتکنولوژی، رزونانس نقش مهمی در توصیف و پژوهشها ایفا میکند. این پدیده در سیستمهای نانوساختاری و نانوذرات نیز قابل مشاهده است.
در نتیجه، رزونانس یک پدیده پرکاربرد و مهم در علوم فیزیک، مهندسی و علوم مرتبط است که به بررسی و تحلیل دقیق آن در مختلف سیستمها و پدیدهها توجه ویژهای شده است. از این رو، مطالعه و فهم بهتر این پدیده میتواند در بهبود فناوریها و طراحی سیستمها مفید واقع شود.
رزونانس در فن ها
در این بخش به ترم رزونانس صوتی و مکانیکی می پردازیم. رزونانس در فن ها نیز یک موضوع مهم است و میتواند تأثیر قابل توجهی در عملکرد و کارایی فن ها داشته باشد. فن ها از جمله دستگاههایی هستند که برای جابهجایی هوا به کار میروند و بهطور گستردهای در صنایع مختلف از جمله صنعت ساختمان، خودروسازی، صنعت هوافضا، فرایندهای صنعتی و…
در فن ها، رزونانس معمولاً به دو شکل زیر مطرح میشود:
۱. رزونانس سیستمهای مکانیکی: فن ها معمولاً از پرهها یا پرههایی تشکیل شدهاند که به دور از محور چرخشی آنها میچرخند. این پرهها و سیستمهای مکانیکی دیگر میتوانند در حالتهای رزونانسی قرار بگیرند که موجب افزایش شدید نیروی ورودی و یا لرزشهای زیاد شوند. این مسئله میتواند خطرناک باشد و باعث خستگی سریع مواد ساختاری و یا خرابی ناگهانی فن شود. برای جلوگیری از رزونانس در این حالت، نیاز است که طراحی فن و انتخاب مواد برای مقاومت در برابر رزونانس در نظر گرفته شود.
۲. رزونانس صوتی: در بعضی از فن ها، صداهای ناخواسته و ناخوشایند در هنگام عملکرد میتواند بهوجود بیاید. این صداها ممکن است ناشی از رزونانس صوتی در ساختار فن باشد. رزونانس صوتی زمانی رخ میدهد که فرکانس ارتعاشات صوتی در ساختار فن، به فرکانس طبیعی آن نزدیک میشود یا با آن همخوانی دارد. برای کاهش یا جلوگیری از رزونانس صوتی، ممکن است از روشهای طراحی صوتی مناسب، مواد جذب صوتی، افزایش جریان هوا و یا تغییر شکل فن استفاده شود.
به طور خلاصه، رزونانس در فن ها یک مسئله مهم است که در طراحی و عملکرد این دستگاهها باید به آن توجه کرد. استفاده از روشهای مهندسی صحیح و مدیریت مناسب رزونانس میتواند عملکرد و بهرهوری فن ها را بهبود بخشد و از مشکلات احتمالی جلوگیری کند.
تشخیص رزونانس خودکار برای قابلیت اطمینان عملیاتی بیشتر
امروزه از فن های گریز از مرکز(سانتریفیوژی) در طیف وسیعی از کاربردها استفاده می شود. بستگی به محل نصب آنها در برخی از موارد ممکن است در بازه سرعتی ناگهانی، رزونانسها با سرعتهای افزایش یافته ارتعاشی رخ دهند. اگر فن به طور مکرر در چنین بازههای حساسی عمل کند، سیستم بلبرینگ موتور های آن ممکن است آسیب ببینند که منجر به خرابی زودرس فن میشود. اگرچه این لرزش ها برای اپراتور سیستم قابل اندازه گیری هستند، اما متوقف کردن آن ها آسان نیست. تشخیص رزونانس خودکار یک راه حل ارائه داد. این سیستم از عملیات در سرعت های بحرانی جلوگیری می کند که عمر سرویس و قابلیت اطمینان عملیاتی فن ها را افزایش می دهد.
فن هایی که در فناوری تهویه، یخچالسازی و همچنین دیگر کاربردهای صنعتی استفاده میشوند، معمولاً مورد آزمونهای دقیق قرار میگیرند. این نوع محصولات باید تمامی این نوع آزمون های سخت را پاس نمایند و تا آخرین وضعیت متعادل باشند. اما در عمل، در برخی از کاربردها خرابیها پس از تعداد ساعت کار کمتری نسبت به مشخصات موجود در کاتالوگ رخ میدهد.
یک مثال معمول یک سیستم بلبرینگ آسیب دیده است که معمولا ناشی از ارتعاشات ناشی از نحوه نصب فن ها است. اگر چندین فن به صورت موازی استفاده شوند، به عنوان مثال در یک فن ، این مشکل می تواند در ارتباط عملکردی بین فن و ویژگی های طراحی سیستم تشدید شود. علاوه بر این، ویژگی های ارتعاش فن معمولا زمانی که فن ها در دستگاه مشتری نصب می شوند، تغییر می کنند. به عنوان مثال، عدم تعادل اضافی ایجاد شده در طول حمل و نقل یا جابجایی نیز می تواند تاثیر منفی بر عمر سرویس داشته باشد و منجر به کم شدن عمر فن از ۴۰ هزار ساعت کارکرد معمول آن شود.
محدوده سرعت های بحرانی
اگر فن به طور مکرر در سطوح ارتعاشی بیش از حد کار کند، ممکن است سیستم بلبرینگ آسیب ببیند و خرابی های زودرس رخ دهد. اگرچه می توان لرزش ها را اندازه گیری کرد، اما متوقف کردن آن ها آسان نیست. در حال حاضر متخصصان موتور و فنهای ebm – papst این مشکل را با فن های گریز از مرکز RadiPac خود با تشخیص رزونانس خودکار حل می کند: در شرایط تحویل داده شده، هر فن گریز از مرکز RadiPac ویژگی های رزونانس خاص خود را دارد، برای مثال، توسط یک عدم تعادل داخلی می تواند ایجاد شود.
ویژگی های ارتعاش فن (تصویر | ebm-papst)
اگر فن در حال حاضر در یک واحد تهویه نصب شده باشد، محدوده فرکانس تشدید ممکن است تغییر کند و / یا سرعت ارتعاش به مقادیر غیر مجاز افزایش یابد. سنسورهای ارتعاشی یکپارچه رزونانس را تشخیص می دهند و نرم افزار از عملکرد در محدوده های بحرانی شناسایی شده جلوگیری می کند. علاوه بر این، یک راه اندازی آزمایشی می تواند در طول راه اندازی انجام شود که در آن سرعت ارتعاش در کل پیشرفت سرعت از توقف تا سرعت اسمی تحلیل می شود.
رفتار ارتعاشی ساخته شده در AHU. (تصویر | ebm-papst)
اگر سرعت ارتعاش بیش از حد در مناطق خاصی تشخیص داده شود، نرم افزار کنترل پس از فعال سازی توسط مشتری خود را تنظیم می کند تا از این محدوده های سرعت در صورت وقوع در آینده گذر شود. این بدان معنی است که از این محدوده ها گذر می شود و عملکرد به صورت پیوسته نخواهد بود.. اپراتورها می توانند به صورت دستی تنظیمات نرم افزار را در هر زمانی ویرایش کنند، به این معنی که همیشه کنترل کامل دارند.
رفتار ارتعاشی با محدوده سرعت حذف شده (تصویر | ebm-papst)
حفاظت در حین کار
با این حال، سرعت ارتعاش نیز ممکن است در حین کار افزایش یابد، به عنوان مثال به دلیل ایجاد برخی آلودگی ها بر روی پروانه، که منجر به عدم تعادل اضافی می شود. در این حالت، نرم افزار به صورت خودکار هشدار می دهد. اپراتور اکنون می تواند سیستم را برای عدم تعادل بیشتر بررسی کند و می تواند اقدامات عیب یابی را انجام دهد (به عنوان مثال تمیز کردن و / یا راه اندازی جدید). خطاهایی که توسط دستگاه هایی که در نزدیکی آن نصب شده اند، به عنوان مثال از کمپرسورهای معیوب، قابل شناسایی هستند اما از آن ها اجتناب نمی شود. در این حالت، اپراتور می تواند اقدامات مناسبی را آغاز کند.
ویژگی های ارتعاش در AHU با منبع ارتعاش خارجی اضافی، به عنوان مثال. یک کمپرسور (تصویر | ebm-papst)
این امر تشخیص رزونانس خودکار را به گزینه ای مفید برای افزایش قابلیت اطمینان عملیاتی فن های گریز از مرکز(سانتریفیوژ) در کاربردهای حیاتی تبدیل می کند. طیف محصولات RadiPac نیز بسیار زیاد است. به لطف بهینه سازی های آیرودینامیکی، مواد نوآورانه، جزئیات طراحی پیچیده و موتورهای بسیار کارآمد EC با کنترل هوشمند الکترونیکی، نه تنها عملکرد هوای زیادی ارائه می دهند، بلکه بسیار آرام و کارآمد نیز هستند. سرعت های بالا جریان هوای بالا و فشارهای بالا را تضمین می کنند، به این معنی که حتی کاربردهای فشار بالا را می توان پوشش داد. با این کار افزایش فشار استاتیکی بیش از ۲۰۰۰ پاسکال را می توان به دست آورد.
صرفه جویی در انرژی، بی صدا و سازگار
نیروی محرکه در پشت فن های گریز از مرکز RadiPac موتورهای EC با راندمان بالا در محدوده توان ۵۰۰ وات تا ۸ کیلووات با رابط کنترل قابل پیکربندی برای سیگنال های آنالوگ و دیجیتال هستند که می توانند به صورت جداگانه و همچنین رابط سریالی MODBUS RTU سازگار شوند. به این ترتیب داده های عملیاتی مانند سرعت، توان مصرفی یا زمان کار به صورت دیجیتالی خوانده و پردازش می شوند. موتورهای روتور خارجی نیز مطابق با الزامات کلاس بازده IE5 که در IEC/TS 60034-30-2 تعیین شده است، به سطوح بازده بالایی دست می یابند. آنها نیازی به فضای خاصی ندارند و همچنین به دلیل طراحی خاص روتور خارجی ebm-papst بسیار جمع و جور هستند.
پروانه نقش مهمی در ایجاد سطوح بهره وری بالا ایفا می کند. از یک ماده کامپوزیت تقویت شده با فیبر شیشه استفاده شده که شکل پیچیده پنج پره سه بعدی پیچ خورده و بهینه شده با قدرت را ممکن می سازد. کانال های تیغه بهینه شده به سطوح کارایی بالایی دست پیدا می کنند و فن ها بسیار با سر و صدای کمی عمل می کنند.
روش های نصب انعطاف پذیر
برای برآورده کردن نیازهای شرایط نصب مختلف، فن های جدید سانتریفوژ در یک نسخه استاندارد و کوتاه در دسترس هستند. برای قوی ترین تیپ های استاندارد، پروانه به گونه ای به موتور متصل می شود که تاثیر منفی بر کارایی آیرودینامیکی نداشته باشد. در نسخه کوتاه، موتور در پروانه غوطه ور می شود. این فن ها باوجود ابعاد نصب محوری کمی کوتاه تر در مقایسه با نسخه استاندارد، جمع و جورتر هستند و بسیار کارآمدتر از مدل های قبلی هستند.
هر دو نسخه RadiPac به عنوان یک ترکیب موتور – پروانه یا به عنوان یک راه حل آماده نصب در یک براکت پشتیبانی فشرده برای نصب آسان دیوار در دسترس هستند. صفحات پشتیبان به گونه ای طراحی شده اند که بهترین استفاده ممکن از فضا را بر روی پالت داشته باشند، در نتیجه در هزینه های حمل و نقل و بهبود ردپای CO صرفه جویی می شود.
معرفی چند روش دیگر برای کنترل رزونانس در فن ها
کنترل رزونانس، بهخصوص در فن ها و سیستمهای مکانیکی، از اهمیت بالایی برخوردار است زیرا رزونانس میتواند منجر به افزایش ناخواسته ارتعاشات، نویز، خستگی مواد و حتی خرابی سیستمها شود. برای جلوگیری از این مشکلات، میتوان از روشهای مختلف کنترل رزونانس استفاده کرد. بهطور کلی، روشهای کنترل رزونانس را میتوان به دو دسته زیر تقسیم کرد: روشهای طراحی و هندسی و روشهای فیزیکی و مهندسی.
۱. روشهای طراحی و هندسی:
- تغییر هندسه و ابعاد ساختار: با تغییر هندسه و ابعاد ساختار، میتوان رزونانسها را به شکلی کنترل کرد که به نوعی تطابقی با فرکانسهای ارتعاشات خارجی نداشته باشد. این اقدام با تغییر مشخصات فن میتواند رزونانس را به تراکمهای خاصی رساند که با فرکانسهای ارتعاشات خارجی همخوانی ندارد.
- تغییر مواد ساختاری: انتخاب مواد با پارامترهای مکانیکی مناسب و خواص مهندسی بهگونهای که ناخواسته با فرکانسهای ارتعاشات خارجی همخوانی نداشته باشند، میتواند رزونانسها را کاهش دهد.
- طراحی محدودکنندهها: استفاده از عناصر محدودکنندهای که جلوی ارتعاشات رزونانسی را میگیرند یکی از راههای موثر در کنترل رزونانس است. این عناصر میتوانند ساختار فن را بهگونهای طراحی کنند که نوسانات زیادی نداشته باشد.
۲. روشهای فیزیکی و مهندسی:
- استفاده از عایقها و جداکنندهها: با قرار دادن عایقها و جداکنندهها در نقاط مشخص ساختار فن، امکان انتقال انرژی رزونانسی از منطقه حساس به سایر قسمتها فراهم میشود که میتواند از بروز رزونانسهای مخرب جلوگیری کند.
- استفاده از محدودکنندههای ارتعاش: این عناصر میتوانند ارتعاشات را در یک محدوده فرکانسی کنترل کنند و از همخوانی با فرکانسهای رزونانسی جلوگیری کنند.
- کنترل دینامیکی: با استفاده از سیستمهای کنترل فیدبک، میتوان ارتعاشات رزونانسی را در زمان واقعی مانند پایدار کردن سیستمها و کاهش اثرات ناخواسته ارتعاشات.
- طراحی بهینهتر سیستمها: با استفاده از تحلیلهای پیشرفته و شبیهسازیهای عددی میتوان ساختار فن را بهگونهای طراحی کرد که رزونانسها به حداقل برسند.
این روشها و ترکیبهای آنها بسته به نوع و کاربرد فن، میتواند برای کنترل رزونانسها انتخاب شوند. همچنین، طراحی و بهینهسازی هوشمندانه فن ها و مدیریت مناسب ارتعاشات میتواند به بهبود کارایی و عمر مفید این دستگاهها کمک کند.
با توجه به اینکه شرکت مهر تهویه توس به صورت دوره ای فن های مورد نیاز در بازار ایران را بر حسب نیاز صنایع موجود می کند ، جهت اطلاع از موجود بودن فن های شرکت ebm و همچنین قیمت محصولات لطفا با شماره های زیر ( بخش مهندسی فروش ) تماس برقرار نمایید:
تلفن: 58949-021 داخلی 130
واتساپ:989023885404+
ایمیل:info@tahviehtoos.com
یا با چت آنلاین داخل وب سایت تماس برقرار نمایید.
یا از فرم درخواست مشاوره و فروش برای ارسال درخواست خرید یا طرح سوال خود و آگاهی از فن های موجود استفاده فرمایید.