La tecnología de conducción de conversión de frecuencia se usa ampliamente en trenes de riel para mejorar la eficiencia energética y optimizar las características de operación del sistema de tracción. Sin embargo, las características del impulso de frecuencia variable, como las fluctuaciones de velocidad, el inicio y la parada frecuentes, y la interferencia electromagnética, pueden tener un impacto en la estabilidad y la vida útil a largo plazo de la caja de cambios, especialmente en términos de impacto inercial, estabilidad de compromiso del engranaje y sistema de lubricación. Este documento discutirá los posibles modos de falla cuando el inversor conduzca la caja de cambios y analizará la influencia en la vida de la caja de cambios.
1. Características de la unidad de conversión de frecuencia
(1) La fluctuación de velocidad del motor de conversión de frecuencia
El convertidor de frecuencia controla la velocidad del motor ajustando el voltaje y la frecuencia de entrada, pero en algunas condiciones de carga, la velocidad puede fluctuar, lo que resulta en una carga inestable dentro de la caja de cambios.
✅ Efectos posibles:
Los cambios de velocidad frecuentes pueden causar desgaste desigual del compromiso del engranaje
Cuando la precisión del control de conversión de frecuencia es insuficiente, la caja de cambios puede experimentar un impacto inercial repentino
A poca velocidad, la película de aceite lubricante puede no formarse lo suficiente, aumentando la fricción entre el equipo y los rodamientos
(2) Características de inicio y frenado
El inicio y el frenado del motor de frecuencia variable son generalmente relativamente estables, pero si los parámetros de regulación de velocidad no se establecen correctamente, puede hacer que la caja de cambios tenga carga de impacto adicional durante la aceleración y la desaceleración.
✅ Efectos posibles:
El impacto acelerado en el inicio puede hacer que la participación del engranaje produzca una sobrecarga instantánea
El frenado frecuente puede acelerar el daño por fatiga en la superficie de compromiso del engranaje
El rodamiento puede dañarse debido a una lubricación insuficiente durante el proceso rápido de inicio y parada
(3) La influencia de la interferencia electromagnética en el sistema de lubricación
La interferencia electromagnética de alta frecuencia (EMI) se produce durante la operación, lo que puede afectar el rendimiento del aceite lubricante y producir un efecto de corrosión eléctrica en los rodamientos y los engranajes.
✅ Efectos posibles:
La interferencia electromagnética puede conducir a la acumulación de pequeñas partículas en el aceite lubricante, afectando la movilidad de los productos de aceite
La superficie del rodamiento puede formar pequeños puntos de cáñamo debido a la corrosión eléctrica, afectando la vida útil
Pequeña corriente en el rodamiento y las superficies de engranaje puede desencadenar la degradación del lubricante local
2. Modo de falla potencial causado por la unidad de frecuencia variable a la caja de cambios
(1) El compromiso del engranaje es inestable
Debido a que los motores de los inversores pueden proporcionar una salida de par desigual en diferentes estados de funcionamiento, pueden ocurrir fluctuaciones de carga intermitentes durante el compromiso del engranaje, lo que resulta en una fuerza de fuerza desigual en la superficie del engranaje.
✅ Rendimiento principal:
Pisos tempranos o despojos de fatiga del engranaje y la superficie del diente
El ruido de la caja de engranajes aumenta y la vibración aumenta
El estrés de contacto del engranaje se concentra, lo que resulta en un sobrecalentamiento local
(2) Carga de rodamiento anormal
La variación de velocidad de la unidad de conversión de frecuencia puede conducir a la carga radial o axial desigual de los rodamientos en diferentes condiciones de trabajo, afectando su vida.
✅ Rendimiento principal:
El rodillo de rodamiento de desgaste anormal causa fatiga pelado
El soporte del rodamiento está roto o deformado
Los cambios de carga de Ilial causan fuerza de precarga de rodamiento anormal
(3) falla del sistema de lubricación
Debido a que la unidad de conversión de frecuencia puede conducir a la fluctuación de temperatura en la caja de cambios, el estado de trabajo del aceite lubricante también se verá afectado, especialmente en condiciones de baja velocidad, la película de aceite lubricante puede no formarse de manera efectiva.
✅ Rendimiento principal:
Película de aceite lubricante insuficiente a baja velocidad, lo que resulta en contacto directo del engranaje
El inicio y la parada frecuentes conducen a un flujo desigual de fractura de membrana de aceite y aceite lubricante
El cizallamiento excesivo de aceite lubricante a alta velocidad para reducir la viscosidad
3. Medidas preventivas y sugerencias de optimización
✅ Optimice la configuración de los parámetros de conversión de frecuencia: asegúrese de que las curvas de aceleración y desaceleración sean suaves y reduzcan el impacto inercial de la caja de cambios.
✅ Use cojinetes resistentes a la corrosión eléctrica: elija rodamientos con recubrimiento aislante o rodillo de cerámica para reducir el impacto de la corrosión eléctrica.
✅ Use aceite lubricante de alto rendimiento: seleccione Aceite Lubricante con un excelente rendimiento de corte y estabilidad de temperatura para adaptarse a diferentes condiciones de funcionamiento.
✅ Monitoreo de vibración regular: instale el sensor de vibración en la caja de cambios para monitorear el estado del engranaje y el rodamiento y encontrar anormalidades de antemano.
✅ Mejorar el blindaje electromagnético: reduzca el impacto en la interferencia electromagnética de la caja de cambios optimizando el sistema de conexión a tierra del inversor y las medidas de blindaje.
