Защо два 45-милиметрови двигателя за сенници могат да произвеждат различни нива на шум

45-милиметровият тих двигател за тента е тръбен двигател, проектиран да работи под 40dB(A) при контролирани условия на натоварване, като същевременно доставя 10–50N.m въртящ момент за прибиращи се тенти, касетъчни сенници, перголи и системи за външно засенчване. На практика шумът при работа се определя по-малко от мощността на двигателя и повече от точността на скоростната кутия, предаването на вибрациите, баланса на ротора, състоянието на лагера и съвместимостта на монтажа. Два двигателя с еднакъв въртящ момент и скорост могат да дадат значително различни акустични резултати след монтажа.

За производителите на системи за засенчване и инженерите по доставки разбирането на произхода на шума от двигателя често е по-важно от сравняването на каталожните спецификации.

Защо проучихме този проблем

В скорошен OEM преглед на проект, производител на тенти съобщи за непоследователни акустични характеристики в няколко новоинсталирани системи за външно засенчване.
Спецификацията на двигателя беше идентична по време на целия проект:

45 мм тръбен двигател

20N.m номинален въртящ момент

Работна скорост 17rpm

Електронен краен изключвател

Радиочестотен (433.92MHz) контрол

70 мм алуминиева ролкова тръба
 

Въпреки споделянето на един и същи спецификационен лист, няколко инсталации бяха забележимо по-шумни по време на циклите на отваряне и затваряне.

Въпросът, повдигнат от клиента, беше ясен:

Ако двигателите имат еднакъв въртящ момент, скорост и система за управление, защо някои работят при по-ниско ниво на шум от други?

За да се идентифицира основната причина, беше проведен сравнителен тест за валидиране при идентични работни условия.

Всички проби бяха оценени с помощта на една и съща инсталационна конфигурация, за да се елиминират променливите на околната среда.

Измерванията на шума бяха записани по време на постоянна работа, а не при стартиране или спиране.
 

Резултатите от теста показаха, че мощността на въртящия момент има малко пряко влияние върху работния шум.

Най-големите вариации бяха свързани с точността на скоростната кутия, предаването на вибрациите и баланса на ротора.
 

При еднакви условия на натоварване разликата между най-шумната и най-тихата конфигурация достигна приблизително 9dB(A).

За справка, намаление от тази величина е ясно забележимо в хотелска, жилищна и офис среда.

Едно често срещано предположение е, че шумът на двигателя произхожда основно от статора и ротора.

Тестването показа друго.

В повечето случаи вибрациите, генерирани вътре в скоростната кутия, се предават през задвижващата система и се усилват от ролковата тръба.

Пътят на вибрациите следваше следната последователност:
 

Скоростна кутия
↓
Адаптер за корона и задвижване
↓
Алуминиева ролкова тръба
↓
Монтажни скоби
↓
Възприеман системен шум

Когато стандартна корона и адаптер за задвижване с прекомерна хлабина бяха заменени с подходящ комплект адаптери, измереният шум намаля с приблизително 3dB(A) без никаква модификация на самия двигател.

Това наблюдение обяснява защо еднакви двигатели могат да работят по различен начин, когато са монтирани в различни профили на тръби.
 

По време на разглобяването и проверката стана очевидна друга тенденция.

Най-тихите двигатели постоянно използват по-високо{0}}прецизни планетарни предавки.

Незначителни отклонения в геометрията на зъбите на зъбното колело могат да причинят:

Повишен люфт

Неправилно включване на предавките

Хармонична вибрация

Механично бръмчене

Тези ефекти често са трудни за откриване по време на първоначалното пускане в експлоатация, но стават все по-забележими след продължителни работни цикли.

Сравнението по-долу обобщава наблюдаваните разлики.

За големи проекти за тенти, качеството на производство на скоростната кутия често има по-голям ефект върху акустичните характеристики, отколкото увеличаването или намаляването на въртящия момент на двигателя.

През първите няколко седмици след инсталирането много двигатели показват подобни нива на шум.
Обаче полеви-анализ на връщането, извършен върху двигатели, извадени от експлоатация след няколко години, разкри повтарящи се модели.

Най-честите причини за повишен шум са:

Трябва да се отбележи, че тези двигатели често остават работещи.

Проблемът беше по-скоро акустична деградация, отколкото електрическа повреда.

Това откритие е една от причините, поради която много търговски спецификации сега изискват валидиране на издръжливостта над 50 000 работни цикъла.

Целта не е просто експлоатационен живот, а стабилен шум през целия този експлоатационен живот.
 

Механичният шум не се генерира изключително от хардуера.

Стратегията за контрол може да повлияе на начина, по който вибрациите се въвеждат в системата.

Традиционните механични двигатели на крайния превключвател спират незабавно при достигане на границата на движение.

Електронните системи за крайни изключватели могат да реализират:

Мек старт

Плавно спиране

Контролирано ускорение

Контролирано забавяне

Тези функции намаляват силите на удара, предавани на:

Ролкови тръби

Монтажни скоби

Зъбни колела

Системи за опъване на тъкани

При големите касетъчни тенти намаляването на възприемания шум при стартиране често е по-забележимо от всяко намаление, постигнато чрез намаляване на скоростта на работа.

Въпреки че и двете моторни платформи могат да бъдат конфигурирани за работа с нисък{0}}шум, повечето системи за външни сенници използват 45-милиметровата архитектура поради по-високи изисквания за въртящ момент.
 

За прибиращи се сенници, надвишаващи 4 метра ширина, конфигурациите от 20N.m, 30N.m и 40N.m остават най-често срещаните решения.
 

При оценка на aТих моторплатформа, екипите за доставки обикновено преглеждат повече от въртящ момент и ценообразуване.

Следните параметри трябва да бъдат проверени по време на квалификацията на доставчика:

Измерено ниво на шум при работа на 1 метър

Процес на производство на скоростна кутия

Процедура за балансиране на ротора

Спецификация за термична защита

Съвместимост на Crown и адаптер за устройство

Механичен или електронен краен изключвател

Съвместимост с радиочестота (433.92MHz).

Възможност за интегриране на RS485

Поддръжка за интегриране на сух контакт

Записи от тестове за издръжливост

Проекти, които оценяват само стойностите на въртящия момент, често се сблъскват с акустични оплаквания след монтажа, въпреки че отговарят на изискванията за повдигане.

За проекти на OEM, изискващи специфичен въртящ момент, протоколи за управление или ниско{0}}цели за ефективност на шума, WJZ Motor предоставя инженерна поддръжка, данни за валидиране и услуги за масово производство за 35 mm и 45 mm тръбни моторни платформи.