Оборудование для анализа вибрации двигателя: Мониторинг вибрации в сравнении с ESA

Многие люди замечают проблемы с двигателями только тогда, когда двигатель начинает физически трястись, вибрировать, перегреваться или издавать звуки, прежде чем предпринять надлежащие действия для устранения проблемы.
Датчики контроля вибрации стали использоваться все чаще, но иногда они не позволяют вовремя обнаружить истинную проблему в двигателе, прежде чем произойдет дальнейшее повреждение. Анализ электрической сигнатуры (ESA)– технология, оценивающая схему компонентов всей системы двигателя (центра управления двигателем (MCC) или частотно-регулируемого привода (VFD)), кабелей и двигателей – используется в других типах оборудования для анализа вибрации двигателя, например, в ручном приборе ALL-TEST PRO On-Line II™ (ATPOL II).
ESA выявляет неисправности двигателя на ранних стадиях, часто до того, как их становится легче обнаружить.
В этом примере рассматриваются сильные и слабые стороны двух различных типов оборудования для анализа вибрации двигателя при оценке и диагностике повреждений ротора двигателя.  

Предыстория

Easy Tool – поставщик решений для мониторинга состояния, имеющий представителей по обслуживанию и поддержке в Италии.
Расположенная в городе Фабриано, в провинции Анкона, компания Easy Tool представляет приборы ALL-TEST Pro и регулярно оказывает услуги по мониторингу состояния оборудования местному производителю бумаги.
Каждые три месяца инженер выезжает на предприятие по производству бумаги, чтобы протестировать оборудование, включая вентиляторы, двигатели, ролики и коробки передач.
Данные собираются четыре раза в течение года для анализа тенденций и прогнозирования, чтобы поддержать программы производителя бумаги по безопасности и надежности оборудования.
В сентябре 2016 года Этторе Ди Паскуале, полевой инженер, использовал многотехнологичный подход, чтобы правильно диагностировать проблему с асинхронным двигателем.  

Установка двигателя

15-киловаттный асинхронный двигатель с частотным преобразователем частоты использовался для привода промышленного вентилятора на кожухе сушильной секции машины, производящей бумагу.
Пока машина производит бумагу, этот промышленный вентилятор вытягивает дым из машины и пропускает его через фильтр, а затем выпускает выхлопные газы в атмосферу.

 

Анализ вибрации указывает на дисбаланс двигателя (но анализ электрических характеристик показывает обратное)

Первоначальный анализ вибрации показал высокие значения вибрации и спектр, который можно было бы интерпретировать как дисбаланс двигателя.
Несмотря на то, что первая часть спектра была похожа на дисбаланс, инженер-наладчик знал, что нужно продолжать исследование.
Скорость была измерена с помощью стробоскопа и показала, что обороты в минуту (RPM) менялись очень быстро – даже несмотря на то, что VFD был настроен на работу двигателя с фиксированной скоростью 1 470 об/мин.
Быстрое изменение скорости асинхронного двигателя свидетельствует о поломке стержней ротора.
В этот момент полевой инженер продолжил использовать свой многотехнологичный подход и провел анализ электрических характеристик с помощью ручного прибора ALL-TEST PRO On-Line II™ для тестирования электродвигателей под напряжением, чтобы исследовать состояние стержней ротора двигателя.  

Анализ электрической сигнатуры подтверждает наличие сломанных роторных стержней

Анализ электрической сигнатуры (ESA) – это технология диагностики двигателя, которая использует напряжение питания и рабочий ток двигателя для выявления существующих и развивающихся неисправностей во всей системе двигателя.
В режиме ESA ATPOL II™ оценивает состояние входящего питания, цепи управления, самого двигателя и управляемой нагрузки.
ESA этого асинхронного двигателя показала значительные колебания тока, когда двигатель ускоряется, он потребляет больше тока; когда он замедляется, он потребляет меньше тока.
Значительные колебания тока составляли около 30%, потому что двигатель менял нагрузку из-за изменения скорости. .  

Решение проблемы для предотвращения поломки двигателя и обеспечения безопасности сотрудников

Полевой инженер проанализировал свой комплексный анализ с менеджером по прогнозируемому обслуживанию и надежности производителя бумаги, и ему было предложено заменить двигатель. Новый двигатель был оперативно установлен во время планового останова, и был проведен еще один анализ вибрации нового двигателя, чтобы убедиться, что он работает так, как нужно. Анализ вибрации нового двигателя показал, что вибрация значительно снизилась. Там, где оригинальный поврежденный двигатель показывал высокие значения вибрации около 11 мм/сек., анализ вибрации нового двигателя показал значения около 0,35 (в 30 раз меньше вибрации). Что еще более важно, новый двигатель работал с постоянной скоростью, обеспечивая промышленному вентилятору возможность удалять дым из бумагоделательной машины с постоянным воздушным потоком. Поддержание скорости и потока воздуха для отсоса дыма означало создание здоровой и безопасной рабочей среды для сотрудников производителя.  

Заключение по оборудованию для анализа вибрации двигателя

Извлеченные уроки: 1. Если бы сломанные стержни ротора не были обнаружены, двигатель бы вышел из строя.
Выход двигателя из строя привел бы к небезопасным условиям труда в производственном помещении.
Программы мониторинга состояния и предиктивного обслуживания (PdM) – очень важные инициативы, которые должен внедрить каждый производитель.
2. Само по себе оборудование для анализа вибрации двигателя, такое как датчики контроля вибрации, хотя и является очень информативным и важным, не всегда четко определяет неисправности двигателя.
Тестирование вибрации должно проводиться вместе с анализом электрических характеристик.
Очень важно использовать многотехнологичный подход при проверке состояния Ваших двигателей, поскольку одной технологии обычно недостаточно для правильной диагностики состояния двигателя.
3.
Существуют простые в использовании портативные приборы, такие как ALL-TEST PRO On-Line II™ (теперь ALL-TEST PRO On-Line III™) для проверки двигателей под напряжением, которые помогут Вам проверить состояние Ваших двигателей.
ATPOL II™ – это бесценный инструмент для мониторинга и диагностики, который поможет Вам увидеть, что на самом деле происходит с Вашим оборудованием.
Убедитесь, что у Вас есть надлежащие инструменты для поддержки Вашей программы мониторинга состояния.  

О компании All-TEST Pro, LLC.

ALL-TEST Pro обеспечивает истинное техническое обслуживание и устранение неисправностей электродвигателей благодаря инновационным диагностическим инструментам, программному обеспечению и поддержке, которые позволят Вам поддерживать Ваш бизнес в рабочем состоянии.  

О компании SPM Instrument

Компания SPM Instrument имеет более чем 40-летний опыт работы в области мониторинга состояния оборудования, сотрудничая с несколькими отраслями промышленности в более чем 50 странах мира и предоставляя техническое обслуживание, поддержку и обучение методам мониторинга состояния.