Integrierte Vibrationsanalyse
Die CBM-Funktion des Umrichters beinhaltet nicht nur die Überwachung der Statorwicklung und der Lasthüllkurve, sondern auch die Vibrationsüberwachung. Diese wird mittels Vibrationssensoren umgesetzt, die für die Signalerfassung erforderlich sind. Der Umrichter unterstützt bis zu vier Vibrationskanäle, die mit den Analogeingängen ( 4 bis 20 mA) verbunden sind.
Die Vibrationsüberwachung besteht aus 2 Funktionen:
Das allgemeine Vibrationsniveau überwacht mechanische Vibrationen und ist hilfreich bei der Früherkennung wichtiger Fehlfunktionen wie Asymmetrie, falscher Ausrichtung und Lockerungen der Mechanik. - Die zweite Funktion arbeitet mit einem anderen
Wert, der von einem Sensor ermittelt wird. Er ist praktisch bei der Überwachung von Lagerabnutzung, schlechter Schmierung und mehr.
Diese beiden Funktionen ergänzen einander. Die Sensoren liefern einen berechneten Ausgangswert einer allgemeinen Vibration (v-rms) oder eines Lagerzustands in einem größeren Frequenzbereich (g-rms).
Condition Monitoring Vibrationsanalyse
Bei Danfoss Implementierungen korrelieren die Vibration immer mit der Motordrehzahl. Das ist wichtig, da Danfoss Urmichter statt allgemeiner Überwachung mit absoluten Werten für den gesamten Drehzahlbereich mit Schwellenwerten arbeiten, die an den Betriebszustand angepasst werden können. Diese Funktion ist einmalig bei Maschinen mit variabler Drehzahl.
Die Funktion zur Vibrationsüberwachung von Danfoss ist kein Diagnosesystem, sondern kann Veränderungen zwischen den Baseline-Daten und den tatsächlichen Daten anhand von Schwellenwerten ermitteln. Die besten Ergebnisse im Bereich Vibrationsüberwachung erhält man jedoch immer durch Beobachtung der Veränderungen. Ein Schlüsselfaktor dafür ist die permanente Überwachung der Geschwindigkeitsfunktion.
Gemäß DIN ISO 20816-8 - 2018-12 Mechanische Schwingungen muss der Umrichterausgang der Überwachungsfunktion aus zwei Warnungen und einem Alarm bestehen, die alle ausgewählt werden können. Der Anwender erhält eine Benachrichtigung, um die Statusänderung des überwachten Geräts anzuerkennen und die Wartung dementsprechend zu planen. Diese frühe Warnung ist wichtig, damit Bediener schnell reagieren und so ungeplante Anwendungsausfälle verhindern können.
Neben der Vibrationsüberwachung können die Sensoren in den Baseline-Daten auch Resonanzpunkte erkennen sowie den Gesamtzustand der Maschine, was den Wert für den Kunden erhöht.
Vibrationssensoren aus dem Portfolio Hansford Sensors
Danfoss arbeitet in Partnerschaft mit dem globalen Marktführer für Vibrationserkennung
Sensorinstallation, Platzierung und Montagetyp
Danfoss bietet zwei Sensortypen in Abhängigkeit von der Körperform:
Flache Basis: Dieser Körpertyp wurde für die Installation auf vorbereiteten flachen Oberflächen auf Motoren oder Maschinen oder in Verbindung mit Montagezubehör optimiert. Montagezubehör ist praktisch, wenn nicht in den Motor oder die Maschine gebohrt werden kann. (Klebebolzen oder Magnet). Für beide Zubehörteile ist eine passende M8-Buchse erhältlich. Konisch: Diese Form ist für runde Oberflächen geeignet, die kein flaches Gehäuse haben. Sehr praktisch bei kleinen Motoren < 11 kW. HS-D20C
Position der Sensoren
Die optimalen Positionen von v-rms und g-rms unterscheiden sich.
Platzierung des v-rms
HS-D20 zur Überwachung von Asymmetrie, Fehlausrichtung und Lockerungen befindet sich immer auf einem festen Element des Motorengehäuses. Die ideale Position ist das antriebsseitige Lager oder möglichst dort in der Nähe. Einige Motoren haben eine flache Oberfläche. Die Sensoren können dann gebohrt oder geklebt oder gar mit einem Magneten befestigt werden, wenn die Oberfläche magnetisch ist. Bei dieser Art der RMS-Messung sinkt das Risiko des Signalverlusts.
Hinsichtlich der Achse kann der Sensor vertikal oder horizontal möglichst nah am antriebsseitigen Lager montiert werden.
Bei Motoren mit einer Nennleistung von bis zu 15 kW ist ein Sensor pro Motor ausreichend. Bei größeren Baugrößen empfehlen wir mehrere Sensoren in einer Kombination von Typen (v-rms und g-rms).
Wird nur ein Sensor installiert, hat es sich bewährt, beide Achsen zu messen und bei permanenten Installationen die Achse mit der stärkeren Vibration zu messen. Stärkere Vibrationen entstehen bei struktureller Resonanz, Steifigkeit und Bewegungsfreiheit. Hier muss die Hauptrichtung bestimmt werden.
Die g-rms oder Lagersensoren
HS-D22 misst höhere Frequenzen bis zu 5 kHz, die nicht sichtbar auf das Motorgehäuse übertragen werden. Sie messen den Zustand und die Schmierung des Lagers, auf dem das Gehäuse montiert ist. Daher ist die Installation auf dem Lagergehäuse zwingend notwendig. Die sorgfältige Montage spielt für die Signalqualität eine wesentliche Rolle. Die beste Verbindung wird durch Bohren erzielt.
Elektrischer Anschluss
Danfoss Umrichter verbinden die Sensoren mit dem Terminal T12 (weiß) oder Terminal T13 für eine Versorgung mit 24 V und einem AI53- (schwarz) oder AI54-Signal.
Sensoren zur Verwendung mit integrierter CBM-Funktion in Danfoss Umrichtern kaufen
| 134B8492 | HS-D22B10 | Messwandler 0 - 10 g, 4 - 20 mA |
| 134B8493 | HS-D20C0255019 | Messwandler 0 - 25 mm/s, 4 - 20 mA, RMS, mit M8-Befestigung, konische Basis |
| 134B8494 | HS-D20CRT0255408 | Messwandler 0 - 25 mm/s, 4 - 20 mA, RMS, mit Temperatur PT100 |
| 134B8496 | HS-AC334-10 | Verdrahtung 10 m für 8492 und 8943 |
| 134B8497 | HS-AC010-10 | Verdrahtung 10 m für 8494 |
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Erste Innovationen von Danfoss
CMB entstand aus einer Reihe von ersten Innovationen bei Danfoss. Danfoss strebt danach, sich von Mitbewerbern im Markt durch intelligten Funktionen im Umrichter zu unterscheiden, um die erforderlichen externen Komponenten zu reduzieren.