现代变频器的速度控制功能和振动影响

变频器驱动的作用是调节马达转速，以减少电力需求并节省能源。对变频器的选择经常变化，而且马达和变频器是否匹配会影响系统的工作效率。了解变频器对速度和振动频率的影响，可以降低马达的生命周期成本。

“由于科技革新，变频器发展为两大方向。一方面，功能简单的变频器具有较少的输入/输出接口、模拟输入和一个输出；同时，另一方面，存在功能齐全的变频器，”BillColton，Baldor公司的洛杉矶地区经理说。他已经关注变速驱动技术的演变27年了。“另一趋势是，变频器类型正逐步融合为一类共同的产品。例如，反相器可作无需传感器的矢量，矢量变频器可作反相器和无需刷新的伺服应用，等等。”

Baldor公司的氢气逆变变频器为多台电动机提供电压/频率模式的开环速度控制，也提供高性能的无需编码矢量——所有这些都封装在一块。电压/频率模式应用于需要调速运行和良好的调速系统中，如泵、鼓风机和一般的机械应用，尤其适合于从一个单一的电动机同时控制多台电动机操作的场合。

采用开环控制，无需编码的矢量模式严格控制磨床等的速度，络纱机等的电流。在高速微处理器和三相电流反馈的帮助下，无需编码的矢量变频器能够在大多数四端变频电动机上将扭矩充分降至20转/分钟。你也可以使用全矢量方式将扭矩充分降至0转/分钟。

为使电动机和变频器二者相匹配，Baldor公司利用来自公司内部发动机和控制器的实验数据制定了相应的性能曲线。从曲线中可获知电动机在不同转速下的持续式和间歇式工作的扭矩，以及电动机的安全操作包络线围绕速度基线上下波动。

测量速度和振动

然而，变速变频器使得产品数据管理和振动监控更困难，因为他们都需要知道电动机的速度。变速变频器可以在许多速度下运作，而且能够灵敏检测瞬时速度。由于各种变数，很难进行不同速度等级之间的比较。

另一个问题是电动机以接近固定架的共振频率运转时会出现磨损。“尽管这会增加设备故障风险并使振动监控变得更加困难，人们无论何时安装变速变频器往往还是会忽略这一问题”，电加工工程服务公司总裁Douglas Smithman说。

Douglas Smithman回忆起一个拥有112台发动机和变速变频器的钢厂。如果钢厂生产线以共振速度运作，电动机将几乎像一个手提钻一样抖动大约40毫英寸。

确定系统共振点并回避它们。“做模态测试确定共振频率”，Smithman建议道，“如果你必须要在共振点运作，那么设法减小它带来的影响，否则设备将出现故障。”

模态测试涉及利用电磁振荡器或冲击锤产生一个能用变速计测量的力。模态车间最近已经推出一款新型模态振子，重量小于30磅，能够提供100磅力（440牛）的峰值激励。它适合于大多数模态分析应用，包括单一输入和多元输入，激励信号为随机信号、瞬态迸发信号、正弦闭模时间信号或线性调频脉冲信号。

由一个爱默生部门CSI生产的Speed Vue430激光转速传感器解决了速度测量问题。在指定的CSI机器健康分析器的协助下，该传感器能自动检测轴速度。SpeedVue第三级激光器和先进的信号处理技术能够从距离为30英尺的无反光带区或距离为100英尺的反光带区捕获转速。当激光束照到裸转子时，分析器会自动显示机器速度。在大多数情况下，Speed Vue不需要记录仪，并且能在肮脏的、高度抛光轴上工作。