Como proveedor de servovariadores de bajo voltaje, una de las preguntas más frecuentes que encontramos es sobre el nivel de ruido de estos variadores durante el funcionamiento. Comprender las características de ruido de los servovariadores de bajo voltaje es crucial para diversas aplicaciones, ya que el ruido excesivo no solo puede ser una molestia sino que también indica problemas potenciales con el variador o el sistema en el que está integrado.
Factores que afectan el nivel de ruido de los servoaccionamientos de bajo voltaje
Ruido eléctrico
El ruido eléctrico en los servoaccionamientos de bajo voltaje se genera principalmente mediante la conmutación de componentes electrónicos de potencia, como transistores bipolares de puerta aislada (IGBT) o transistores de efecto de campo semiconductores de óxido metálico (MOSFET). Estos componentes se utilizan para controlar el voltaje y la corriente suministrados al servomotor, y su conmutación rápida puede crear interferencias electromagnéticas (EMI) de alta frecuencia. Esta EMI puede manifestarse como un ruido audible, especialmente si los mecanismos de filtrado y protección de la unidad no están diseñados adecuadamente.
Por ejemplo, en un escenario de operación de alta velocidad, el cambio frecuente de los IGBT puede generar un chirrido agudo. Este ruido se puede reducir mediante el uso de componentes electrónicos de potencia de alta calidad con menores pérdidas de conmutación y mediante la implementación de circuitos de filtrado EMI eficaces. Además, una conexión a tierra y un blindaje adecuados del variador pueden ayudar a minimizar la EMI radiada y conducida, reduciendo así el nivel general de ruido eléctrico.
Ruido Mecánico
El ruido mecánico en los servoaccionamientos de bajo voltaje puede originarse de varias fuentes, incluido el propio motor, la caja de cambios (si está presente) y la estructura de montaje. El rotor y el estator del motor pueden producir ruido debido a fuerzas magnéticas, vibraciones mecánicas y turbulencias del aire. Por ejemplo, los rotores desequilibrados pueden provocar vibraciones que provocan ruidos audibles. Del mismo modo, una caja de cambios desalineada o desgastada puede generar ruido debido al engrane de los engranajes y la transmisión de fuerzas mecánicas.
La estructura de montaje del servoaccionamiento también juega un papel importante en la determinación del nivel de ruido mecánico. Si la unidad no está montada correctamente o si la superficie de montaje no es lo suficientemente rígida, las vibraciones y el ruido generados por la unidad pueden amplificarse. Para reducir el ruido mecánico, es esencial garantizar la alineación y el equilibrio adecuados del motor y la caja de cambios, utilizar rodamientos de alta calidad y proporcionar una estructura de montaje rígida y estable.
Ruido del sistema de refrigeración
Los servoaccionamientos de bajo voltaje a menudo requieren un sistema de refrigeración para disipar el calor generado durante el funcionamiento. El sistema de refrigeración, que puede incluir ventiladores o disipadores de calor, puede ser una fuente importante de ruido. Los ventiladores, en particular, pueden producir ruido debido a la rotación de las aspas y al movimiento del aire. El nivel de ruido de un ventilador depende de su tamaño, velocidad y diseño.
Para minimizar el ruido del sistema de refrigeración, es importante seleccionar ventiladores con niveles de ruido bajos y optimizar el diseño del flujo de aire. Por ejemplo, el uso de ventiladores más grandes que funcionan a velocidades más bajas a menudo puede generar niveles de ruido más bajos en comparación con ventiladores más pequeños que funcionan a velocidades más altas. Además, la ubicación de los ventiladores y el diseño de los canales de ventilación también pueden afectar el nivel de ruido. Al garantizar una ventilación adecuada y minimizar la turbulencia del aire, se puede reducir eficazmente el ruido del sistema de refrigeración.
Medición del nivel de ruido de servoaccionamientos de bajo voltaje
El nivel de ruido de un servoaccionamiento de bajo voltaje normalmente se mide en decibelios (dB). Para medir con precisión el nivel de ruido, se utiliza un sonómetro. La medición generalmente se realiza a una distancia específica del variador, generalmente 1 metro, en un ambiente tranquilo para minimizar la interferencia del ruido de fondo.
Es importante tener en cuenta que el nivel de ruido puede variar según las condiciones de funcionamiento del variador, como la carga, la velocidad y la temperatura. Por lo tanto, se recomienda medir el nivel de ruido en diferentes condiciones operativas para obtener una comprensión integral de las características de ruido del variador.
Niveles de ruido típicos de los servoaccionamientos de bajo voltaje
El nivel de ruido de los servovariadores de bajo voltaje puede variar ampliamente según el diseño, el tamaño y la aplicación del variador. En general, los servoaccionamientos modernos de bajo voltaje están diseñados para funcionar con niveles de ruido relativamente bajos. Para los variadores de tamaño pequeño y mediano utilizados en aplicaciones como robótica y automatización, el nivel de ruido suele oscilar entre 40 dB y 60 dB a una distancia de 1 metro.
Las unidades más grandes o las unidades utilizadas en aplicaciones de alta potencia pueden tener niveles de ruido ligeramente más altos, generalmente en el rango de 60 dB a 80 dB. Sin embargo, con los avances tecnológicos y el uso de técnicas avanzadas de reducción de ruido, muchos fabricantes pueden lograr niveles de ruido aún más bajos en sus unidades.
Importancia de los bajos niveles de ruido en diferentes aplicaciones
Automatización Industrial
En aplicaciones de automatización industrial, los bajos niveles de ruido son esenciales para mantener un ambiente de trabajo cómodo para los operadores. El ruido excesivo puede provocar fatiga, estrés y daños auditivos con el tiempo. Además, unos niveles de ruido bajos también son importantes para el correcto funcionamiento de otros equipos sensibles cercanos. Por ejemplo, en una fábrica donde se utilizan equipos de medición de precisión, los altos niveles de ruido de los servoaccionamientos pueden interferir con la precisión de las mediciones.
Equipo médico
En aplicaciones de equipos médicos, como robots quirúrgicos y sistemas de diagnóstico por imágenes, los bajos niveles de ruido son cruciales. Estas aplicaciones requieren un entorno tranquilo para garantizar la comodidad de los pacientes y la precisión de los procedimientos médicos. Los niveles elevados de ruido no sólo pueden causar molestias a los pacientes sino también interferir con el funcionamiento del equipo médico.
Electrodomésticos
En electrodomésticos, como lavadoras y lavavajillas, son muy deseables niveles de ruido bajos. Los consumidores esperan que estos aparatos funcionen silenciosamente y sin causar molestias. Los bajos niveles de ruido pueden mejorar la experiencia del usuario y aumentar la comerciabilidad de los productos.
Nuestros servovariadores de bajo voltaje y funciones de reducción de ruido
En nuestra empresa, estamos comprometidos a proporcionar servoaccionamientos de bajo voltaje con bajos niveles de ruido. Nuestros variadores están diseñados con electrónica de potencia avanzada y algoritmos de control para minimizar el ruido eléctrico. Utilizamos componentes de alta calidad con bajas pérdidas de conmutación e implementamos circuitos de filtrado EMI efectivos para reducir la EMI radiada y conducida.
En términos de reducción de ruido mecánico, aseguramos la correcta alineación y equilibrio del motor y la caja de cambios durante el proceso de fabricación. También utilizamos rodamientos de alta calidad y proporcionamos una estructura de montaje rígida y estable para minimizar las vibraciones.
Para el sistema de refrigeración, seleccionamos ventiladores con niveles de ruido bajos y optimizamos el diseño del flujo de aire para reducir el ruido generado por los ventiladores. Nuestras unidades también están diseñadas con disipadores de calor eficientes para minimizar la necesidad de ventiladores de alta velocidad, lo que reduce aún más el ruido del sistema de refrigeración.
Conclusión
El nivel de ruido de un servoaccionamiento de bajo voltaje es una consideración importante en diversas aplicaciones. Al comprender los factores que afectan el nivel de ruido e implementar técnicas efectivas de reducción de ruido, podemos garantizar que nuestros servovariadores de bajo voltaje funcionen de manera silenciosa y eficiente.
Si está interesado en nuestros servovariadores de bajo voltaje o tiene alguna pregunta sobre sus niveles de ruido u otras características, no dude en contactarnos para mayor discusión y posible adquisición. Esperamos trabajar con usted para cumplir con sus requisitos específicos.
Referencias
- "Electrónica de potencia: convertidores, aplicaciones y diseño" por Ned Mohan, Tore M. Undeland y William P. Robbins.
- "Máquinas y accionamientos eléctricos: un primer curso" por Ned Mohan.
- "Ingeniería de Compatibilidad Electromagnética" por Henry W. Ott.