Mae moduron trydan yn chwarae rhan hanfodol yn ein bywydau bob dydd – lle rydym yn byw, yn gweithio ac yn chwarae.Yn syml, maen nhw'n gwneud bron popeth sy'n symud, yn symud.Mae bron i 70 y cant o drydan a ddefnyddir gan ddiwydiant yn cael ei ddefnyddio gan systemau modur trydan.1

Defnyddir tua 75 y cant o'r moduron diwydiannol sydd ar waith i redeg pympiau, gwyntyllau a chywasgwyr, categori o beiriannau sy'n agored iawn i welliannau effeithlonrwydd mawr2.Mae'r cymwysiadau hyn yn aml yn gweithredu ar gyflymder cyson, trwy'r amser, hyd yn oed pan nad oes eu hangen.Mae'r gweithrediad cyson hwn yn gwastraffu ynni ac yn cynhyrchu allyriadau CO2 diangen, ond trwy reoli cyflymder modur, gallwn leihau'r defnydd o bŵer, arbed ynni a lleihau effaith amgylcheddol.

Un ffordd o reoli cyflymder modur yw trwy ddefnyddio gyriant cyflymder amrywiol (VSD), dyfais sy'n rheoli cyflymder cylchdroi modur trydan trwy amrywio'r amlder a'r foltedd a gyflenwir i'r modur.Trwy reoli cyflymder modur, gall gyriant leihau'r defnydd o bŵer (er enghraifft, gall lleihau cyflymder cylchdroi offer 20 y cant leihau gofynion pŵer mewnbwn tua 50 y cant3) a darparu gwelliant sylweddol mewn rheolaeth prosesau ac arbedion cost gweithredu sylweddol dros oes. O'r moA mor ddefnyddiol â VSDs yw ar gyfer arbed ynni mewn llawer o gymwysiadau, gallant achosi methiant modur cynamserol os nad ydynt wedi'u seilio'n iawn.Er bod yna lawer o wahanol achosion o fethiannau modur trydan, y mater mwyaf cyffredin wrth ddefnyddio gyriant yw methiant dwyn a achosir gan foltedd modd cyffredin.

Difrod a achosir gan foltedd modd cyffredin

Mewn system AC tri cham, gellir diffinio foltedd modd cyffredin fel yr anghydbwysedd sy'n bresennol rhwng y tri cham a grëwyd gan bŵer modiwleiddio lled pwls y gyriant, neu'r gwahaniaeth foltedd rhwng y ffynhonnell pŵer daear a phwynt niwtral y tri- llwyth cyfnod.Mae'r foltedd modd cyffredin cyfnewidiol hwn yn electrostatig yn achosi foltedd ar siafft y modur, a gall y foltedd siafft hwn ollwng trwy'r dirwyniadau neu drwy'r Bearings.Gall dyluniadau peirianneg modern, inswleiddio cam a gwifren gwrthdröydd sy'n gwrthsefyll pigyn helpu i amddiffyn y dirwyniadau;fodd bynnag, pan fydd y rotor yn gweld cynnydd mewn foltedd, mae'r cerrynt yn ceisio'r llwybr sydd â'r gwrthiant lleiaf i'r ddaear.Yn achos modur trydan, mae'r llwybr hwn yn rhedeg yn uniongyrchol trwy'r Bearings.

Gan fod Bearings modur yn defnyddio saim ar gyfer iro, mae'r olew yn y saim yn ffurfio ffilm sy'n gweithredu fel dielectrig, sy'n golygu y gall drosglwyddo'r grymoedd trydan heb ddargludiad.Ond dros amser, mae'r dielectrig hwn yn torri i lawr.Heb briodweddau insiwleiddio'r saim, bydd y foltedd siafft yn gollwng trwy'r Bearings, yna trwy dai'r modur, i gyflawni daear ddaear trydanol.Mae'r symudiad hwn o gerrynt trydanol yn achosi arcing yn y Bearings, y cyfeirir ato'n gyffredin fel peiriannu rhyddhau trydanol (EDM).Wrth i'r bwa parhaus hwn ddigwydd dros amser, mae'r ardaloedd arwyneb yn y ras dwyn yn mynd yn frau, a gall darnau bach o fetel dorri i ffwrdd y tu mewn i'r dwyn.Yn y pen draw, mae'r deunydd sydd wedi'i ddifrodi yn gweithio ei ffordd rhwng peli a rasys y dwyn, gan achosi effaith malu, a all gynhyrchu tyllu maint micron, a elwir yn frosting, neu gribau tebyg i fwrdd golchi yn y rasffordd dwyn, a elwir yn ffliwtio.

Gall rhai moduron barhau i redeg wrth i'r difrod waethygu'n gynyddol, heb unrhyw faterion amlwg.Mae'r arwydd cyntaf o ddifrod dwyn fel arfer yn sŵn clywadwy, oherwydd bod y peli dwyn yn teithio dros yr ardaloedd twll a barugog.Ond erbyn i'r sŵn hwn ddigwydd, mae'r difrod fel arfer wedi dod yn ddigon sylweddol fel bod methiant ar fin digwydd.

Wedi'i seilio ar atal

Yn nodweddiadol, nid yw cymwysiadau diwydiannol yn profi'r anawsterau hyn o ran dwyn moduron cyflymder amrywiol, ond mewn rhai gosodiadau, megis adeiladau masnachol a thrin bagiau maes awyr, nid oes sylfaen gadarn ar gael bob amser.Yn yr achosion hyn, rhaid defnyddio dull arall i ddargyfeirio'r cerrynt hwn i ffwrdd o'r Bearings.Yr ateb mwyaf cyffredin yw ychwanegu dyfais sylfaen siafft i un pen y siafft modur, yn enwedig mewn cymwysiadau lle gall foltedd modd cyffredin fod yn fwy cyffredin.Yn y bôn, mae daear siafft yn fodd i gysylltu rotor troi'r modur â thir y ddaear trwy ffrâm y modur.Gall ychwanegu dyfais sylfaen siafft i'r modur cyn ei osod (neu brynu modur gydag un wedi'i osod ymlaen llaw) fod yn bris bach i'w dalu o'i gymharu â thag pris costau cynnal a chadw sy'n gysylltiedig ag ailosod dwyn, heb sôn am gostau uchel amser segur mewn cyfleuster.

Mae yna sawl math cyffredin o ddyfeisiau sylfaen siafft yn y diwydiant heddiw, megis brwsys carbon, brwsys ffibr arddull cylch ac ynysyddion dwyn sylfaen, ac mae dulliau eraill o amddiffyn y Bearings ar gael hefyd.

Mae brwsys carbon wedi bod yn cael eu defnyddio ers dros 100 mlynedd ac maent yn debyg i'r brwsys carbon a ddefnyddir ar gymudwyr modur DC.Mae brwsys sylfaen yn darparu'r cysylltiad trydanol rhwng rhannau cylchdroi a llonydd cylched trydanol y modur ac yn cymryd y cerrynt o'r rotor i'r llawr fel nad yw'r tâl yn cronni ar y rotor i'r pwynt lle mae'n gollwng trwy'r Bearings.Mae brwsys sylfaen yn cynnig modd ymarferol ac economaidd o ddarparu llwybr rhwystriant isel i'r ddaear, yn enwedig ar gyfer moduron ffrâm mwy;fodd bynnag, nid ydynt heb eu hanfanteision.Yn yr un modd â moduron DC, mae'r brwsys yn destun traul oherwydd y cysylltiad mecanyddol â'r siafft, ac, waeth beth fo dyluniad deiliad y brwsh, rhaid archwilio'r cynulliad o bryd i'w gilydd i sicrhau cyswllt priodol rhwng y brwsys a'r siafft.

Mae modrwyau daearu siafftiau yn gweithio fel brwsh carbon, ond maent yn cynnwys sawl llinyn o ffibrau dargludol trydanol wedi'u trefnu y tu mewn i gylch o amgylch y siafft.Mae tu allan y cylch, sydd fel arfer wedi'i osod ar blât diwedd y modur, yn aros yn llonydd, tra bod y brwsys yn reidio ar wyneb y siafft modur, gan gyfeirio'r cerrynt trwy'r brwsys ac yn ddiogel i'r llawr.Gellir gosod modrwyau sylfaen siafft y tu mewn i'r modur, gan ganiatáu iddynt gael eu defnyddio ar ddyletswydd golchi a moduron dyletswydd budr.Nid oes unrhyw ddull sylfaen siafft yn berffaith, fodd bynnag, ac mae modrwyau sylfaen wedi'u gosod yn allanol yn tueddu i gasglu halogion ar eu blew, a allai leihau eu heffeithiolrwydd.

Mae ynysyddion dwyn sylfaen yn cyfuno dwy dechnoleg: tarian ynysu dwy ran, digyswllt sy'n defnyddio dyluniad labyrinth i atal halogion rhag mynd i mewn a rotor metelaidd a chylch ffilament dargludol ynysig i ddargyfeirio ceryntau siafft oddi wrth y berynnau.Gan fod y dyfeisiau hyn hefyd yn atal colled a halogiad iraid, maent yn disodli morloi dwyn safonol ac ynysu dwyn traddodiadol.

Ffordd arall o atal cerrynt rhag cael ei ollwng trwy'r Bearings yw cynhyrchu'r Bearings o ddeunydd nad yw'n dargludo.Mewn Bearings ceramig, mae peli wedi'u gorchuddio â cherameg yn amddiffyn y Bearings trwy atal cerrynt siafft rhag llifo trwy'r Bearings i'r modur.Gan nad oes cerrynt trydanol yn llifo trwy'r Bearings modur, nid oes fawr o siawns o draul a achosir gan gerrynt;fodd bynnag, bydd y cerrynt yn ceisio llwybr i'r ddaear, sy'n golygu y bydd yn mynd trwy offer cysylltiedig.Gan na fydd Bearings ceramig yn tynnu'r cerrynt o'r rotor, dim ond cymwysiadau gyriant uniongyrchol penodol a argymhellir ar gyfer moduron â Bearings ceramig.Anfanteision eraill yw'r gost ar gyfer y math hwn o ddwyn modur a'r ffaith mai dim ond hyd at faint 6311 sydd ar gael fel arfer.

Ar foduron sy'n fwy na 100 marchnerth, argymhellir yn gyffredinol gosod beryn wedi'i inswleiddio ar ben arall y modur y mae'r ddyfais sylfaen siafft wedi'i osod arno, ni waeth pa arddull sylfaen siafft a ddefnyddir.

Tri awgrym gosod gyriant cyflymder amrywiol

Tair ystyriaeth i'r peiriannydd cynnal a chadw wrth geisio lleihau foltedd modd cyffredin mewn cymwysiadau cyflymder amrywiol yw:

1. Sicrhewch fod y modur (a'r system modur) wedi'i seilio'n iawn.
2. Darganfyddwch y cydbwysedd amledd cludwr cywir, a fydd yn lleihau lefelau sŵn yn ogystal ag anghydbwysedd foltedd.
3. Os bernir bod dyfais sylfaen siafft yn angenrheidiol, dewiswch un sy'n gweithio orau ar gyfer y cais.

Pan fo cerrynt dwyn yn bresennol, nid oes un ateb sy'n addas i bawb.Mae'n hanfodol i'r cwsmer a'r cyflenwr moduron a gyriant weithio gyda'i gilydd i nodi'r ateb mwyaf priodol ar gyfer y cais penodol.