Вібраційний моніторинг стану за допомогою приводів Danfoss

Інтегрований аналіз вібрації

Приводи Danfoss пропонують унікальну інтегровану функцію моніторингу стану (CBM). Для встановлених машин, які наразі не мають доступу до даних моніторингу стану, ці приводи забезпечують зручний спосіб упровадження моніторингу й початку збору даних про продуктивність.

Відтворити відео

На додаток до моніторингу стану обмоток статора й навантажувального контура, інтегрована в привод функція CBM забезпечує моніторинг вібрації. Моніторинг вібрації здійснюється за допомогою вібродатчиків, необхідних для збору сигналів. Привод підтримує до чотирьох вібраційних каналів, підключених до аналогових входів (4–20 мА).

Моніторинг вібрації має 2 функції:

Загальний рівень вібрації відстежує механічні вібрації та є корисним для раннього виявлення основних неполадок, як-от дисбалансу, неспіввісності й механічної нещільності.
Друга функція використовує інший тип обчисленого значення датчика, що корисно для моніторингу зносу підшипників, поганого змащування й інших чинників.

Обидві функції доповнюють одна одну. Датчики надають обчислений вихідний сигнал загальної вібрації (v-rms) або стану підшипника в ширшому діапазоні частот (g-rms).

Аналіз вібраційного моніторингу стану

У реалізації Danfoss вібрація завжди пов’язана зі швидкістю двигуна. Це важливо, оскільки приводи Danfoss пропонують пороги, які можна адаптувати до робочого стану, на відміну від загального моніторингу, у якому використовуються абсолютні значення для всього діапазону швидкостей. Ця можливість є унікальною в машинах зі змінною швидкістю.

Функція моніторингу вібрації Danfoss не є діагностичною системою, а здатна відстежувати зміни між базовими даними та фактичними значеннями за допомогою порогів. Однак найкращі результати вібраційного моніторингу завжди пов’язані зі спостереженням за зміною, і ключовим фактором є постійний моніторинг функції швидкості.

Відповідно до стандарту ISO 20816-8:2018 щодо механічних вібрацій, вихідний сигнал привода функції моніторингу має містити два попередження й один сигнал тривоги, які можна вибирати. Користувач отримує сповіщення про зміни у стані відстежуваного ресурсу та відповідним чином планує технічне обслуговування. Це раннє попередження має дуже важливе значення для операторів, щоб вони могли швидко вжити заходів і запобігти незапланованому простою в роботі установки.

На додаток до вібраційного моніторингу, датчики можуть бути корисними для визначення резонансних точок на основі базових даних, а також загального стану обладнання, що збільшує цінність для клієнта.

Вібраційний моніторинг корелює зі швидкістю двигуна.

Датчики вібрації з асортименту Hansford Sensors

Компанія Danfoss уклала партнерство зі світовим лідером в області теорії вібрацій, компанією Hansford Sensors (HS). Вібраційний моніторинг на основі стану (CBM) був розроблений, випробуваний і підтверджений із використанням датчиків HS. Компанія Hansford є фахівцем в області теорії вібрацій, вибору та розміщення датчиків, і партнерство приносить взаємну вигоду обом компаніям. Компанія Hansford виготовляє високоякісну продукцію з довічною гарантією.

Установлення, розміщення й тип монтажу датчика

Компанія Danfoss пропонує два типи датчиків залежно від форми корпусу.

Плаский. Цей тип корпусу оптимізовано для монтажу на підготовлених пласких поверхнях двигуна чи машини або для використання з монтажним приладдям. Монтажне приладдя стане в пригоді, коли свердління/нарізка різьблення на двигуні або машині неможливі. (Клейка основа або магніт). Обидва приладдя мають гайку з різьбою M8.
Конічний. Легко встановлюється на круглих поверхнях, де неможливо отримати плоску поверхню на корпусі підшипника. Дуже корисний варіант для менших двигунів < 11 кВт. HS-D20C

Розташування датчиків

Існує різниця між оптимальним розташуванням для датчиків v-rms і g-rms.

Зображення 1. Установлюйте датчики RMS лише на жорсткий метал, вирівнюючи їх у напрямку максимальної вібрації.

Розміщення датчика v-rms

HS-D20, що використовується для відстеження дисбалансу, неспіввісності та люфта, завжди встановлюється на жорсткий елемент корпусу двигуна. Ідеально, якщо його розташувати на підшипнику з приводного кінця або якомога ближче до нього. Деякі двигуни постачаються з підготовленою плоскою поверхнею. Датчик можна встановити шляхом свердління/нарізки різьблення або за допомогою клейкої основи чи навіть магніту, якщо поверхня є магнітною. Існує менший ризик втрати сигналу для цього типу вимірювання RMS.

Що стосується осі, датчики можуть бути встановлені вертикально або горизонтально, якомога ближче до підшипника з приводного кінця.

Для двигунів потужністю до 15 кВт достатньо одного датчика на двигун. Для більших типорозмірів корпусів рекомендуємо використовувати декілька датчиків різних типів (v-rms і g-rms).

Якщо встановлюється лише один датчик, завжди корисно виміряти обидві осі й вибрати ту, на якій рівень вібрації вищий, для постійної установки. Підвищена вібрація викликана резонансом конструкції, жорсткістю або свободою руху, тому важливо визначити переважний напрямок.

Зображення 1. Установлюйте датчик GPEAK або датчик підшипника близько до підшипника: у горизонтальному й вертикальному положеннях, як показано на малюнку.

Датчик g-rms або датчик підшипника

HS-D22 вимірює вищі частоти до 5 кГц, які не передаються в корпус двигуна в очевидний спосіб. Він вимірює стан і змащування підшипника, на якому він установлений. Тому монтаж на корпусі підшипника є обов’язковим. Якість монтажу важлива для стабільності сигналу. Для досягнення найкращого з’єднання рекомендується свердління.

Підключення до джерела живлення

Для приводів Danfoss підключіть датчики до клеми T12 (біла) або клеми T13 для живлення 24 В і AI53 (чорна) або AI54 для сигналу.

Як придбати датчики для використання з інтегрованою функцією CBM у приводах Danfoss

Номер для замовлення Danfoss	Номер Hansford Sensors	Опис
134B8492	HS-D22B10	Перетворювач 0–10 г, 4–20 мА
134B8493	HS-D20C0255019	Перетворювач 0–25 мм/с, 4–20 мА, RMS, з монтажем на M8, конічна основа
134B8494	HS-D20CRT0255408	Перетворювач 0–25 мм/с, 4–20 мА, RMS, з температурним датчиком PT100
134B8496	HS-AC334-10	Кабель 10 м для 8492 і 8943
134B8497	HS-AC010-10	Кабель 10 м для 8494

Більше тем із моніторингу стану

Вид із висоти на Нордхавн у Копенгагені, з відображенням сигналу моніторингу стану на декількох будівлях

Моніторинг стану за допомогою інтелектуальних приводів

Частотно-регульовані приводи (ЧРП) виконують роль інтелектуальних датчиків для моніторингу стану в автоматизованих системах. Ознайомтеся з функціями інтелектуальних приводів і різними стратегіями технічного обслуговування.

Прогнозне технічне обслуговування за допомогою моніторингу стану

Прогнозне технічне обслуговування стало потужним інструментом для оптимізації продуктивності обладнання, збільшення часу безперебійної роботи та зниження витрат на технічне обслуговування.

Чотири електродвигуни із синіми лініями навколо них, що вказують на датчики моніторингу стану

Моніторинг стану електродвигунів

Контроль роботи двигуна за допомогою моніторингу стану забезпечує простий і економічний спосіб отримання даних машини для ухвалення розумних рішень щодо технічного обслуговування.

Дві людини в касках дивляться у відкритий ноутбук і на щось указують

Покращення моніторингу стану завдяки дистанційному контролю

Дистанційний контроль дає змогу користувачам отримувати доступ до даних у режимі реального часу, завчасно реагувати для уникнення простоїв, оптимізувати продуктивність і приймати обґрунтовані рішення.