Als Lieferant von Niederspannungs-Servoantrieben ist eine der am häufigsten gestellten Fragen, die uns gestellt wird, der Geräuschpegel dieser Antriebe während des Betriebs. Das Verständnis der Geräuscheigenschaften von Niederspannungs-Servoantrieben ist für verschiedene Anwendungen von entscheidender Bedeutung, da übermäßige Geräusche nicht nur störend sein können, sondern auch auf mögliche Probleme mit dem Antrieb oder dem System, in das er integriert ist, hinweisen können.
Faktoren, die den Geräuschpegel von Niederspannungs-Servoantrieben beeinflussen
Elektrisches Rauschen
Elektrisches Rauschen in Niederspannungs-Servoantrieben wird hauptsächlich durch das Schalten leistungselektronischer Komponenten wie etwa Bipolartransistoren mit isoliertem Gate (IGBTs) oder Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFETs) erzeugt. Diese Komponenten dienen zur Steuerung der Spannung und des Stroms, die dem Servomotor zugeführt werden, und ihr schnelles Schalten kann hochfrequente elektromagnetische Störungen (EMI) verursachen. Diese EMI kann sich als hörbares Geräusch bemerkbar machen, insbesondere wenn die Abschirmungs- und Filtermechanismen des Laufwerks nicht ordnungsgemäß ausgelegt sind.
Beispielsweise kann in einem Hochgeschwindigkeitsbetriebsszenario das häufige Schalten von IGBTs ein hohes heulendes Geräusch erzeugen. Dieses Rauschen kann durch den Einsatz hochwertiger leistungselektronischer Komponenten mit geringeren Schaltverlusten und durch die Implementierung effektiver EMI-Filterschaltungen reduziert werden. Darüber hinaus kann eine ordnungsgemäße Erdung und Abschirmung des Antriebs dazu beitragen, die abgestrahlte und geleitete elektromagnetische Strahlung zu minimieren und so den gesamten elektrischen Rauschpegel zu reduzieren.
Mechanischer Lärm
Mechanische Geräusche in Niederspannungs-Servoantrieben können verschiedene Ursachen haben, darunter den Motor selbst, das Getriebe (falls vorhanden) und die Montagestruktur. Der Rotor und der Stator des Motors können aufgrund magnetischer Kräfte, mechanischer Vibrationen und Luftturbulenzen Geräusche erzeugen. Unwuchtige Rotoren können beispielsweise Vibrationen verursachen, die zu hörbaren Geräuschen führen. Ebenso kann ein falsch ausgerichtetes oder verschlissenes Getriebe durch das Ineinandergreifen der Zahnräder und die Übertragung mechanischer Kräfte Geräusche erzeugen.
Auch die Montagestruktur des Servoantriebs spielt eine wesentliche Rolle bei der Bestimmung des mechanischen Geräuschpegels. Wenn das Laufwerk nicht ordnungsgemäß montiert ist oder die Montagefläche nicht stabil genug ist, können die vom Laufwerk erzeugten Vibrationen und Geräusche verstärkt werden. Um mechanische Geräusche zu reduzieren, ist es wichtig, die richtige Ausrichtung und Balance von Motor und Getriebe sicherzustellen, hochwertige Lager zu verwenden und eine starre und stabile Montagestruktur bereitzustellen.
Geräusche des Kühlsystems
Niederspannungs-Servoantriebe erfordern oft ein Kühlsystem, um die während des Betriebs entstehende Wärme abzuleiten. Das Kühlsystem, zu dem Lüfter oder Kühlkörper gehören können, kann eine erhebliche Geräuschquelle darstellen. Vor allem Ventilatoren können durch die Rotation der Flügel und die Luftbewegung Lärm erzeugen. Der Geräuschpegel eines Ventilators hängt von seiner Größe, Geschwindigkeit und Bauart ab.
Um die Geräusche des Kühlsystems zu minimieren, ist es wichtig, Lüfter mit niedrigen Geräuschpegeln auszuwählen und das Luftstromdesign zu optimieren. Beispielsweise kann die Verwendung größerer Lüfter, die mit niedrigeren Drehzahlen laufen, oft zu einem geringeren Geräuschpegel führen als kleinere Lüfter, die mit höheren Drehzahlen laufen. Darüber hinaus können auch die Platzierung der Lüfter und die Gestaltung der Lüftungskanäle Einfluss auf den Geräuschpegel haben. Durch die Gewährleistung einer ordnungsgemäßen Belüftung und die Minimierung von Luftturbulenzen können die Geräusche des Kühlsystems effektiv reduziert werden.
Messung des Geräuschpegels von Niederspannungs-Servoantrieben
Der Geräuschpegel eines Niederspannungs-Servoantriebs wird normalerweise in Dezibel (dB) gemessen. Um den Geräuschpegel genau zu messen, wird ein Schallpegelmesser verwendet. Die Messung erfolgt normalerweise in einem bestimmten Abstand vom Antrieb, typischerweise 1 Meter, in einer ruhigen Umgebung, um Hintergrundgeräusche zu minimieren.
Es ist wichtig zu beachten, dass der Geräuschpegel abhängig von den Betriebsbedingungen des Antriebs, wie z. B. Last, Geschwindigkeit und Temperatur, variieren kann. Daher wird empfohlen, den Geräuschpegel unter verschiedenen Betriebsbedingungen zu messen, um ein umfassendes Verständnis der Geräuscheigenschaften des Antriebs zu erhalten.
Typische Geräuschpegel von Niederspannungs-Servoantrieben
Der Geräuschpegel von Niederspannungs-Servoantrieben kann je nach Design, Größe und Anwendung des Antriebs stark variieren. Im Allgemeinen sind moderne Niederspannungs-Servoantriebe für den Betrieb mit relativ geringem Geräuschpegel ausgelegt. Bei kleinen bis mittelgroßen Antrieben, die in Anwendungen wie Robotik und Automatisierung eingesetzt werden, kann der Geräuschpegel in einem Abstand von 1 Meter typischerweise zwischen 40 dB und 60 dB liegen.
Größere Laufwerke oder Laufwerke, die in Hochleistungsanwendungen verwendet werden, können einen etwas höheren Geräuschpegel aufweisen, typischerweise im Bereich von 60 dB bis 80 dB. Dank der Fortschritte in der Technologie und dem Einsatz fortschrittlicher Techniken zur Geräuschreduzierung sind viele Hersteller jedoch in der Lage, den Geräuschpegel ihrer Antriebe noch weiter zu senken.
Bedeutung niedriger Geräuschpegel in verschiedenen Anwendungen
Industrielle Automatisierung
In industriellen Automatisierungsanwendungen ist ein niedriger Geräuschpegel für die Aufrechterhaltung einer komfortablen Arbeitsumgebung für die Bediener unerlässlich. Übermäßiger Lärm kann mit der Zeit zu Müdigkeit, Stress und Hörschäden führen. Darüber hinaus ist ein niedriger Geräuschpegel auch für die ordnungsgemäße Funktion anderer empfindlicher Geräte in der Nähe wichtig. Beispielsweise können in einer Fabrik, in der Präzisionsmessgeräte eingesetzt werden, hohe Geräuschpegel von Servoantrieben die Genauigkeit der Messungen beeinträchtigen.
Medizinische Ausrüstung
Bei medizinischen Geräteanwendungen wie chirurgischen Robotern und diagnostischen Bildgebungssystemen ist ein niedriger Geräuschpegel von entscheidender Bedeutung. Diese Anwendungen erfordern eine ruhige Umgebung, um den Komfort der Patienten und die Genauigkeit der medizinischen Verfahren zu gewährleisten. Ein hoher Lärmpegel kann nicht nur zu Unbehagen bei den Patienten führen, sondern auch den Betrieb medizinischer Geräte beeinträchtigen.
Haushaltsgeräte
Bei Haushaltsgeräten wie Waschmaschinen und Geschirrspülern sind niedrige Geräuschpegel äußerst wünschenswert. Verbraucher erwarten von diesen Geräten, dass sie leise arbeiten und keine Störungen verursachen. Niedrige Geräuschpegel können das Benutzererlebnis verbessern und die Marktfähigkeit der Produkte erhöhen.
Unsere Niederspannungs-Servoantriebe und Geräuschreduzierungsfunktionen
In unserem Unternehmen sind wir bestrebt, Niederspannungs-Servoantriebe mit geringem Geräuschpegel anzubieten. Unsere Antriebe sind mit fortschrittlicher Leistungselektronik und Steueralgorithmen ausgestattet, um elektrische Störungen zu minimieren. Wir verwenden hochwertige Komponenten mit geringen Schaltverlusten und implementieren wirksame EMI-Filterschaltungen, um die abgestrahlte und geleitete EMI zu reduzieren.
Im Hinblick auf die Reduzierung mechanischer Geräusche sorgen wir während des Herstellungsprozesses für die richtige Ausrichtung und Balance von Motor und Getriebe. Wir verwenden außerdem hochwertige Lager und sorgen für eine starre und stabile Montagestruktur, um Vibrationen zu minimieren.
Für das Kühlsystem wählen wir Lüfter mit niedrigen Geräuschpegeln aus und optimieren das Luftstromdesign, um die von den Lüftern erzeugten Geräusche zu reduzieren. Unsere Laufwerke sind außerdem mit effizienten Kühlkörpern ausgestattet, um den Bedarf an Hochgeschwindigkeitslüftern zu minimieren und die Geräuschentwicklung des Kühlsystems weiter zu reduzieren.
Abschluss
Der Geräuschpegel eines Niederspannungs-Servoantriebs ist in verschiedenen Anwendungen ein wichtiger Gesichtspunkt. Indem wir die Faktoren verstehen, die den Geräuschpegel beeinflussen, und wirksame Techniken zur Geräuschreduzierung implementieren, können wir sicherstellen, dass unsere Niederspannungs-Servoantriebe leise und effizient arbeiten.
Wenn Sie an unseren Niederspannungs-Servoantrieben interessiert sind oder Fragen zu deren Geräuschpegel oder anderen Eigenschaften haben, können Sie sich gerne für weitere Gespräche und eine mögliche Beschaffung an uns wenden. Wir freuen uns darauf, mit Ihnen zusammenzuarbeiten, um Ihre spezifischen Anforderungen zu erfüllen.
Referenzen
- „Leistungselektronik: Wandler, Anwendungen und Design“ von Ned Mohan, Tore M. Undeland und William P. Robbins.
- „Elektrische Maschinen und Antriebe: Ein erster Kurs“ von Ned Mohan.
- „Electromagnetic Compatibility Engineering“ von Henry W. Ott.