모터 진동 분석 장비: 진동 모니터링 vs ESA

많은 사람들은 문제를 해결하기 위해 적절한 조치를 취하기 전에 모터가 물리적으로 흔들리거나 진동하거나 과열되거나 소리가 날 때만 모터 문제를 알아차립니다. 진동 모니터링 센서가 더 일반적으로 사용되지만 때로는 추가 손상이 발생하기 전에 모터 내에서 진정한 문제를 찾지 못하는 경우가 있습니다.

전체 모터 시스템(MCC(Motor Control Center) 또는 VFD(Variable Frequency Drive)), 케이블 및 모터 내의 구성 요소 회로를 평가하는 기술인 ESA(Electrical Signature Analysis) 는 다른 유형의 모터 진동 분석에 사용됩니다. 휴대용 ALL-TEST PRO On-Line II™(ATPOL II)와 같은 장비. ESA는 종종 더 쉽게 감지되기 ​​전에 초기 단계의 모터 결함을 정확히 찾아냅니다.

이 사례 연구는 모터의 회전자 손상을 평가하고 진단할 때 두 가지 다른 유형의 모터 진동 분석 장비 의 장단점을 논의합니다.

배경 이야기

Easy Tool은 이탈리아에 서비스 및 지원 담당자가 있는 상태 모니터링 솔루션 제공업체입니다. 안코나(Ancona) 지방의 파브리아노(Fabriano) 마을에 위치한 Easy Tool은 ALL-TEST Pro 장비를 대표하며 현지 제지 제조업체를 위해 정기적인 상태 모니터링 서비스를 수행합니다.

3개월마다 현장 엔지니어가 팬, 모터, 롤러 및 기어 박스를 포함한 장비를 테스트하기 위해 종이 제조 시설을 방문합니다. 데이터는 제지 제조업체의 안전 및 장비 신뢰성 프로그램을 지원하기 위한 추세 및 예측 분석을 위해 연중 4회 수집됩니다.

2016년 9월 현장 엔지니어인 Ettore Di Pasquale는 유도 모터의 문제를 적절하게 진단하기 위해 다중 기술 접근 ​​방식을 사용했습니다.

모터 설정

VFD로 구동되는 15킬로와트 유도 모터는 종이를 생산하는 기계의 건조 섹션 후드에서 산업용 팬을 구동하는 데 사용되었습니다.

기계가 종이를 생산하는 동안 이 산업용 팬은 기계에서 연기를 추출하고 필터를 통해 배출한 후 대기로 배출합니다.

진동 분석은 모터 불균형을 시사합니다(그러나 전기 신호 분석은 그렇지 않음을 나타냄).

초기 진동 분석은 모터 불균형으로 해석될 수 있는 높은 진동 값과 스펙트럼을 보여주었습니다. 스펙트럼의 첫 번째 부분이 불균형 패턴과 유사해 보였지만 현장 엔지니어는 계속 조사해야 한다는 것을 알고 있었습니다.

속도는 스트로보로 측정되었고 VFD가 1,470 RPM의 고정 속도로 모터를 작동하도록 설정되었음에도 분당 회전수(RPM)가 매우 빠르게 변하고 있음을 보여주었습니다. 유도 전동기의 속도가 빠르게 변하는 것을 보면 회전자 막대가 파손되었음을 알 수 있습니다.

이 시점에서 현장 엔지니어는 다중 기술 접근 ​​방식을 계속 사용하고 휴대용 ALL-TEST PRO On-Line II™ 에너지 모터 테스트 장비로 전기 신호 분석을 수행하여 모터의 로터 바 상태를 조사했습니다.

전기 신호 분석으로 부러진 로터 바 확인

ESA(Electrical Signature Analysis)는 모터 공급 전압과 작동 전류를 사용하여 전체 모터 시스템에서 기존 및 진행 중인 결함을 식별하는 모터 진단 기술입니다.

ESA 모드에서 ATPOL II™ 는 들어오는 전원, 제어 회로, 모터 자체 및 구동 부하의 상태를 평가합니다 .

이 유도 전동기의 ESA는 전동기가 속도를 높일 때 전류의 상당한 변화를 보여주었고 더 많은 전류를 끌어옵니다. 속도가 느려지면 전류가 덜 소모됩니다. 전류의 큰 변동은 모터가 속도 변동으로 인해 부하를 변경했기 때문에 약 30% 변동했습니다.

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모터 고장 방지 및 직원 안전을 위한 문제 해결

현장 엔지니어는 제지 제조업체의 예측 유지보수 및 신뢰성 관리자와 종합적인 분석을 검토했고 모터 교체를 제안했습니다. 새 모터는 계획된 가동 중단 중에 즉시 설치되었고 새 모터가 의도한 대로 작동하는지 확인하기 위해 또 다른 진동 분석이 수행되었습니다.

새 모터의 진동 분석 결과 진동이 크게 감소한 것으로 나타났습니다. 원래 손상된 모터가 약 11mm/sec의 높은 진동 값을 보인 경우 새 모터의 진동 분석은 약 0.35(진동이 30배 감소)의 값을 나타냈습니다.

더 중요한 것은 새 모터가 일정한 속도로 작동하여 산업용 팬이 일정한 공기 흐름으로 제지 기계에서 나오는 연기를 배출할 수 있다는 것입니다. 연기 흡입을 위한 속도와 공기 흐름을 유지한다는 것은 제조업체 직원을 위한 건강하고 안전한 작업 환경을 조성한다는 것을 의미했습니다.

모터 진동 분석 장비 결론

교훈:

1. 부러진 로터 바가 감지되지 않았다면 모터가 고장났을 것입니다. 모터 고장은 제조 시설 내부의 안전하지 않은 작업 조건으로 이어졌을 것입니다. 상태 모니터링 및 PdM(Predictive Maintenance) 프로그램은 모든 제조업체가 구현해야 하는 매우 중요한 이니셔티브입니다.

2. 진동 모니터링 센서와 같은 모터 진동 분석 장비만으로는 매우 유익하고 중요하지만 모터 결함을 항상 명확하게 식별하는 것은 아닙니다. 진동 테스트는 전기 신호 분석 과 함께 수행해야 합니다. 하나의 기술로는 일반적으로 모터 상태를 적절하게 진단하는 데 ‘충분하지’ 않기 때문에 모터 상태를 확인할 때 다중 기술 접근 ​​방식을 취하는 것이 중요합니다.

3. ALL-TEST PRO On-Line II™(현재 ALL-TEST PRO On-Line III™ ) 에너지 모터 테스트 장비와 같이 사용하기 쉬운 휴대용 장비가 있어 모터의 상태를 확인하는 데 도움이 됩니다. . ATPOL II™는 장비에 실제로 어떤 일이 일어나고 있는지 확인하는 데 도움이 되는 귀중한 모니터링 및 진단 도구입니다. 상태 모니터링 프로그램을 지원하는 적절한 도구가 있는지 확인하십시오.

All-TEST Pro, LLC. 소개

ALL-TEST Pro는 혁신적인 진단 도구, 소프트웨어 및 지원을 통해 진정한 모터 유지 관리 및 문제 해결을 약속합니다.

SPM 악기 소개

SPM Instrument는 기계 상태 모니터링에 대한 40년 이상의 경험을 보유하고 있으며 50개 이상의 국가에서 여러 산업과 협력하여 상태 모니터링 관행에 대한 기술 서비스, 지원 및 교육을 제공합니다.