Conditiebewaking van trillingen met Danfoss frequentieregelaars

Geïntegreerde trillingsanalyse

Danfoss frequentieregelaars bieden een unieke geïntegreerde functionaliteit voor condition-based monitoring (CBM). Voor geïnstalleerde machines die momenteel geen toegang hebben tot conditiebewakingsgegevens bieden deze frequentieregelaars een handige manier om bewaking te implementeren en prestatiegegevens te verzamelen.

Video afspelen

Naast de bewaking van de statorwikkeling en het belastingsbereik omvat de in de frequentieregelaar geïntegreerde CBM-functionaliteit ook trillingsbewaking. Trillingsbewaking wordt gerealiseerd met behulp van trillingssensoren, die nodig zijn voor signaalverzameling. De frequentieregelaar ondersteunt maximaal vier trillingskanalen, aangesloten op de analoge ingangen, 4-20 mA.

De trillingsbewaking bestaat uit twee functies:

Het algemene trillingsniveau bewaakt mechanische trillingen en is nuttig voor het vroegtijdig detecteren van belangrijke storingen zoals onbalans, verkeerde uitlijning en het loszitten van mechanische onderdelen.
De tweede functie maakt gebruik van een ander type berekende sensorwaarde, nuttig voor het bewaken van lagerdegradatie, slechte smering en meer.

De twee functies vullen elkaar aan. De sensoren leveren een berekende uitvoer van een algemene trilling (v-rms) of lagerconditie in een breder frequentiebereik (g-rms).

Conditiebewaking trillingsanalyse

In de Danfoss-implementatie is de trilling altijd gerelateerd aan de motorsnelheid. Dit is waardevol omdat Danfoss frequentieregelaars drempels bieden die kunnen worden aangepast aan de bedrijfsstatus, in tegenstelling tot algemene bewaking met absolute waarden voor het hele toerentalbereik. Deze capaciteit is uniek in machines met variabel toerental.

De Danfoss-functionaliteit voor trillingsbewaking is geen diagnostisch systeem, omdat het de verandering tussen basisgegevens en werkelijke waarden via drempelwaarden kan bewaken. De beste resultaten in trillingsbewaking zijn echter altijd gekoppeld aan de observatie van de verandering, en een belangrijke factor is de permanente bewaking van de snelheidsfunctie.

Volgens de mechanische trillingsnorm ISO 20816-8:2018 moet de uitgang van de frequentieregelaar van de bewakingsfunctie bestaan uit twee waarschuwingen en één alarm, die allemaal selecteerbaar zijn. De gebruiker ontvangt een melding om de statuswijziging van de bewaakte apparatuur te bevestigen en het onderhoud dienovereenkomstig te plannen. Deze vroegtijdige waarschuwing is essentieel voor operators om snel te kunnen handelen en ongeplande downtime van de toepassing te voorkomen.

Naast trillingsbewaking kunnen de sensoren nuttig zijn bij het bepalen van resonantiepunten uit de referentiegegevens, evenals de algehele gezondheid van de machine, wat de waarde voor de klant verhoogt.

Trillingsbewaking is gerelateerd aan de motorsnelheid.

Trillingssensoren uit het portfolio van Hansford Sensors

Danfoss is een partnerschap aangegaan met Hansford Sensors (HS), wereldleider op het gebied van trillingen. CBM-trillingsbewaking is ontwikkeld, getest en gevalideerd met HS-sensoren. Hansford is gespecialiseerd in trillingstheorie, sensorselectie en plaatsing, en het partnerschap is wederzijds voordelig voor beide bedrijven. Hansford produceert hoogwaardige producten met een levenslange garantie.

Sensorinstallatie, -plaatsing en -montagetype

Danfoss biedt twee soorten sensoren op basis van hun vorm:

Vlakke basis: Dit behuizingstype is geoptimaliseerd voor installatie op voorbereide vlakke oppervlakken op de motor of machine of voor gebruik met montageaccessoires. Montageaccessoires zijn handig wanneer boren/draadsnijden in de motor of machine geen optie is. (Lijmbout of magneet). Beide accessoires hebben een bijpassende M8-vrouwelijke koppeling.
Conisch: Gemakkelijk te installeren op bolle oppervlakken, waar geen vlak oppervlak op het lagerhuis beschikbaar is. Zeer nuttig voor kleinere motoren < 11 kW. HS-D20C

Plaatsing van de sensoren

Er is een verschil tussen de optimale plaatsing voor v-rms- en g-rms-sensoren.

Weergave 1: Monteer de RMS-sensoren alleen op stijf metaal, uitgelijnd met de richting van de maximale trilling.

Plaatsing van de v-rms

De HS-D20 die wordt gebruikt voor het bewaken van onbalans, verkeerde uitlijning en loszitten, bevindt zich altijd op een vast element van de motorbehuizing. Plaats deze bij voorkeur op of zo dicht mogelijk bij het lager aan de aandrijfzijde. Sommige motoren worden geleverd met een vlak oppervlak. De sensor kan worden gemonteerd door te boren/met schroefdraad of met een lijmbout of zelfs met een magneet als het oppervlak magnetisch is. Er is minder kans op signaalverlies voor dit type RMS-meting.

Wat de as betreft, kunnen de sensoren verticaal of horizontaal worden gemonteerd, zo dicht mogelijk bij het lager aan de aandrijfzijde.

Eén sensor per motor is voldoende voor motoren met een nominaal vermogen tot 15 kW. Voor grotere frameaanduidingen adviseren wij meerdere sensoren, in een combinatie van typen (v-rms en g-rms).

Als er slechts één sensor is geïnstalleerd, is het altijd een goede praktijk om beide assen te meten en de as met het hoogste trillingsniveau te selecteren voor permanente installatie. De hogere trilling wordt veroorzaakt door structurele resonantie, stijfheid of bewegingsvrijheid en het is belangrijk om de overheersende richting te bepalen.

Weergave 1: Monteer de GPEAK- of lagersensor dicht bij het lager: radiaal horizontaal en radiaal verticaal zoals afgebeeld.

De g-rms- of lagersensor

De HS-D22 meet hoge frequenties tot 5 kHz, die duidelijk niet in de motorbehuizing worden overgedragen. Hij meet de toestand en smering van het lager waarop hij is gemonteerd. Daarom is montage op het lagerhuis een must. De kwaliteit van de montage is belangrijk voor de signaalconsistentie. Zorg voor de beste verbinding door te boren.

Elektrische aansluiting

Sluit voor Danfoss frequentieregelaars de sensoren aan op klem T12 (wit) of klem T13 voor 24 V-voeding en AI53 (zwart) of AI54 voor signaal.

Hoe u sensoren koopt voor gebruik met geïntegreerde CBM-functionaliteit in Danfoss frequentieregelaars

Bestelnummer Danfoss	Nummer Hansford Sensors	Beschrijving
134B8492	HS-D22B10	Transductor 0-10 g, 4-20 mA
134B8493	HS-D20C0255019	Transductor 0-25 mm/s, 4-20 mA, RMS, met M8-montage, conische voet
134B8494	HS-D20CRT0255408	Transductor 0-25 mm/s, 4-20 mA, RMS, met temperatuur PT100
134B8496	HS-AC334-10	Kabel 10 m voor 8492 en 8943
134B8497	HS-AC010-10	Kabel 10 m voor 8494

Meer onderwerpen in verband met condition-based monitoring

Luchtfoto van Nordhavn in Kopenhagen, met een condition-based monitoringsignaal boven verschillende gebouwen

Conditiebewaking met intelligente frequentieregelaars

Frequentieregelaars fungeren als intelligente sensoren voor conditiebewaking in geautomatiseerde systemen. Ontdek de functies van intelligente frequentieregelaars en verschillende onderhoudsstrategieën.

Predictief onderhoud door conditiebewaking

Predictief onderhoud is een krachtig hulpmiddel geworden om de prestaties van apparatuur te optimaliseren, de uptime te verhogen en de onderhoudskosten te verlagen.

Vier elektromotoren met blauwe lijnen eromheen die conditiebewakingssensoren aangeven

Conditiebewaking voor elektromotoren

Het bewaken van de motorprestaties met behulp van condition-based monitoring (CBM) biedt een eenvoudige en kosteneffectieve manier om machinegegevens te verkrijgen voor slimme beslissingen over onderhoud.

Twee personen met een helm kijken naar een open laptop en wijzen ernaar

Betere conditiebewaking met bewaking op afstand

Bewaking op afstand stelt gebruikers in staat om toegang te krijgen tot realtime gegevens, vroegtijdig te reageren om onderbrekingen te voorkomen, prestaties te optimaliseren en geïnformeerde beslissingen te nemen.

Gemarkeerde producten

Danfoss producten met condition-based monitoring (CBM)

De eerste innovaties van Danfoss

CBM is ontstaan uit de geschiedenis van Danfoss' eerste innovaties. Danfoss frequentieregelaars onderscheiden zich van andere frequentieregelaars op de markt door intelligente functies die in de frequentieregelaar zijn ingebouwd, zodat er minder externe componenten nodig zijn.