Danfoss 드라이브를 통한 진동 상태 모니터링

통합 진동 분석

Danfoss 드라이브는 고유한 통합 상태 기반 모니터링(CBM) 기능을 제공합니다. 현재 상태 감시 데이터에 액세스할 수 없는 설치된 기계의 경우 이러한 드라이브는 감시를 구현하고 성능 데이터 수집을 시작할 수 있는 편리한 방법을 제공합니다.

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고정자 권선 감시 및 부하 엔벨로프와 함께 드라이브에 통합된 CBM 기능에는 진동 모니터링이 포함됩니다. 진동 모니터링은 신호 수집에 필요한 진동 센서의 도움으로 실현됩니다. 드라이브는 아날로그 입력에 연결된 최대 4개의 진동 채널(4~20mA)을 지원합니다.

진동 모니터링은 두 가지 기능으로 구성됩니다.

일반적인 전체 진동 수준은 기계적 진동을 감시하며 불균형, 정렬 불량, 기계적 느슨함과 같은 주요 오작동을 조기에 감지하는 데 유용합니다.
두 번째 기능은 다른 유형의 센서 계산 값을 사용하여 베어링 성능 저하, 윤활 불량 등을 모니터링하는 데 유용합니다.

이 두 기능은 서로 보완적인 기능을 합니다. 이 센서는 더 넓은 주파수 범위(g-rms)에서 일반 진동(v-rms) 또는 베어링 상태의 계산된 출력을 제공합니다.

상태 모니터링 진동 분석

Danfoss 구현에서 진동은 항상 모터 속도와 상관관계가 있습니다. 이는 전체 속도 범위에 대해 절대값을 사용하는 일반적인 모니터링과 달리 Danfoss 드라이브는 작동 상태에 따라 조정 가능한 임계값을 제공하므로 매우 유용합니다. 이 기능은 가변 속도 작동 기계에서 고유한 기능입니다.

Danfoss 진동 감시 모니터링은 임계값을 통해 기준 데이터와 실제 값 사이의 변화를 감시할 수 있는 진단 시스템이 아닙니다. 그러나 진동 감시에서 최상의 결과는 항상 변화의 관찰과 관련이 있으며, 핵심 요소는 속도 기능의 영구적인 모니터링입니다.

기계 진동 표준 ISO 20816-8:2018에 따르면, 모니터링 기능의 드라이브 출력은 두 개의 경고와 하나의 알람으로 구성되어야 하며, 모두 선택할 수 있습니다. 사용자는 감시되는 자산의 상태 변경을 인지하고 그에 따라 유지보수를 계획할 수 있는 알림을 받습니다. 이러한 조기 경고는 작업자가 어플리케이션의 예기치 않은 가동 중단을 방지하기 위해 신속하게 조치할 수 있도록 하는 데 매우 중요합니다.

진동 감시 외에도 센서는 기준 데이터에서 공진 지점을 파악하는 데 유용할 뿐만 아니라 전반적인 기계 상태를 파악하여 고객 가치를 높일 수 있습니다.

진동 모니터링은 모터 속도와 상관관계가 있습니다.

Hansford 센서 포트폴리오의 진동 센서

Danfoss는 글로벌 진동 선도업체인 Hansford Sensors(HS)와 파트너십을 체결했습니다. CBM 진동 모니터링은 HS 센서를 사용하여 개발, 테스트 및 검증되었습니다. Hansford는 진동 이론, 센서 선택 및 배치 분야의 전문가이며, 이번 파트너십은 양사 모두에게 상호 이익이 될 것입니다. Hansford는 평생 보증이 적용되는 고품질 제품을 제조합니다.

센서 설치, 배치 및 장착 유형

Danfoss는 체형에 따라 두 가지 유형의 센서를 제공합니다.

평면 기반: 이 본체 유형은 모터 또는 기계의 준비된 평평한 표면에 설치하거나 장착 액세서리와 함께 사용하는 데 최적화되어 있습니다. 장착 액세서리는 모터 또는 기계에 드릴링/나사 가공이 불가능한 경우 유용합니다. (접착 스터드 또는 자석). 두 액세서리 모두 일치하는 M8 암이 있습니다.
원추형: 베어링 하우징에 평평한 지점을 확보할 수 없는 둥근 표면에 설치하기 쉽습니다. 11kW 미만의 소형 모터에 매우 유용합니다. HS-D20C

센서의 위치

v-rms 센서와 g-rms 센서의 최적 배치에는 차이가 있습니다.

보기 1: RMS 센서는 최대 진동 방향에 맞춰 딱딱한 금속 위에만 장착하십시오.

v-rms의 배치

불균형, 오정렬 및 느슨함을 감시하는 데 사용되는 HS-D20은 항상 모터 하우징의 견고한 요소에 위치합니다. 드라이브 엔드 베어링 또는 가능한 한 이에 가깝게 배치하는 것이 가장 이상적입니다. 일부 모터는 평평한 표면으로 준비되어 있습니다. 센서는 드릴링/나사 또는 접착 스터드로 장착하거나 표면이 자성인 경우 자석을 사용하여 장착할 수 있습니다. 이러한 유형의 RMS 측정은 신호 손실 위험이 적습니다.

축과 관련하여 센서는 드라이브 엔드 베어링에 최대한 가깝게 수직 또는 수평으로 장착할 수 있습니다.

모터당 하나의 센서로 최대 15kW 정격 모터에 충분합니다. 더 큰 프레임 지정의 경우 여러 개의 센서를 여러 유형(v-rms 및 g-rms)으로 조합하여 사용하는 것이 좋습니다.

센서를 하나만 설치하는 경우 항상 두 축을 모두 측정하고 진동 수준이 더 높은 센서를 영구 설치용으로 선택하는 것이 좋습니다. 더 높은 진동은 구조적 공명, 강성 또는 움직임의 자유로 인해 발생하며 우세한 방향을 파악하는 것이 중요합니다.

보기 1: 그림과 같이 방사형 수평 및 방사형 수직 위치에 GPEAK 또는 베어링 센서를 베어링 위치에 가깝게 장착합니다.

g-rms 또는 베어링 센서

HS-D22는 모터 하우징에서 전달되지 않는 최대 5kHz의 고주파수를 측정합니다. 이 제품은 베어링이 장착된 하우징의 상태와 윤활 상태를 측정합니다. 따라서 베어링 하우징에 장착하는 것이 필수입니다. 장착 품질은 신호 일관성을 위해 중요합니다. 드릴링으로 최상의 연결을 달성하십시오.

전기 연결

Danfoss 드라이브의 경우 센서를 단자 T12(흰색) 또는 단자 T13(24V 공급용)에 연결하고 신호용은 AI53(검은색) 또는 AI54에 연결합니다.

Danfoss 드라이브의 통합 CBM 기능과 함께 사용할 센서를 구입하는 방법

Danfoss 주문 번호	Hansford 센서 번호	설명
134B8492	HS-D22B10	변환기 0-10g, 4-20mA
134B8493	HS-D20C0255019	변환기 0-25mm/s, 4-20mA, RMS, M8 장착, 원추형 베이스 포함
134B8494	HS-D20CRT0255408	변환기 0-25mm/s, 4-20mA, RMS, 온도 PT100 포함
134B8496	HS-AC334-10	8492 및 8943용 케이블 10m
134B8497	HS-AC010-10	8494용 케이블 10m