使用丹佛斯变频器实现振动工况监测

集成式振动分析

丹佛斯变频器提供独特的集成式基于工况监测 (CBM) 功能。对于目前无法访问工况监测数据的已安装机器，这些变频器提供了一种方便的方式来实施监测并开始收集性能数据。

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除了定子绕组监测和负载包络之外，集成到变频器中的 CBM 功能还包括振动监测。振动监测在信号采集所需的振动传感器的帮助下实现。变频器最多支持四个振动通道，连接到模拟输入 4-20 mA。

振动监测包括 2 个功能：

这两个功能是相互补充的。传感器提供较宽频率范围下的一般振动 (v-rms) 或轴承状况的计算输出 (g-rms)。

在丹佛斯实施中，振动始终与电机速度相关。这非常有价值，因为丹佛斯变频器可根据运行状态提供变化的阈值，而不是针对整个速度范围使用绝对值进行一般监测。这种功能在变速运行的机器中是非常独特的。

丹佛斯振动监测功能不是诊断系统，无法通过阈值监测基准数据和实际值之间的变化。然而，振动监测的最佳结果始终与这种变化的观测相关联，一个关键因素是持续监测速度功能。

根据机械振动标准 ISO 20816-8:2018，监测功能的变频器输出必须包括两个警告和一个报警，并且全部可选择。用户会收到通知，确认受监测资产的状态变化，并相应地计划维护。这种早期警告对于操作员能够快速采取行动以防止应用意外停机至关重要。

除了振动监测之外，传感器还可用于基于基准数据确定共振点以及机器整体运行状况，从而增加客户价值。

振动监测与电机速度相关。

丹佛斯已与全球振动领导者 Hansford Sensors (HS) 建立合作伙伴关系。CBM 振动监测已使用 HS 传感器进行开发、测试和验证。Hansford 是振动理论、传感器选择和放置方面的专家，该合作关系对两家公司都具有相互利益。Hansford 生产具有使用终身保修的高质量产品。

丹佛斯根据机身形状提供两种类型的传感器：

平面基座：该机身类型经过优化，可安装在电机或机器经过准备的平面点上，或与安装附件一起使用。如果无法在电机或机器中钻孔/拧入螺纹，则安装附件可以派上用场。（胶柱或磁铁）。两个附件都有匹配的 M8 母头。
锥形：易于安装在圆形表面上，即无法在轴承座上获得平点的位置。对于 < 11kW 的小型电机非常有用。HS-D20C

V-rms 和 g-rms 传感器的最佳放置位置有所不同。

视图 1：RMS 传感器只能安装坚硬金属上，与最大振动方向对齐。

HS-D20 用于监测不平衡、错位和松动情况，务必安装在电机外壳的刚性元件上。最好将其放置在驱动端轴承上或尽可能靠近驱动端轴承的位置。有些电机在交付时带有平坦表面。传感器可以通过钻孔/螺纹或使用胶柱安装，如果表面有磁性，甚至可以使用磁铁。此类 RMS 测量的信号损失风险较低。

传感器可以相对轴进行垂直或水平安装，并尽可能靠近驱动端轴承。

对于额定功率不超过 15 kW 的电机，每个电机一个传感器就足够了。对于较大的机架型号，我们建议使用多种类型组合的多个传感器（v-rms 和 g-rms）。

如果仅安装一个传感器，则最好同时测量两个轴，并选择振动水平较高的传感器进行永久安装。较高的振动是由结构共振、刚度或移动自由度引起的，确定主导方向很重要。

视图 1：将 GPEAK 或轴承传感器安装在靠近轴承的位置：径向水平和径向垂直位置如图所示。

HS-D22 可测量高达 5 kHz 的较高频率，这些频率在电机外壳中不会明显传输。它测量壳体所安装于轴承的状况和润滑情况。因此，必须安装在轴承座上。安装质量对于信号一致性非常重要。通过钻孔实现最佳连接。

对于丹佛斯变频器，将传感器连接到端子 T12（白色）或端子 T13（用于 24 V 电源），以及 AI53（黑色）或 AI54（用于信号）。