ปรับปรุงความน่าเชื่อถือทางกลไฟฟ้าโดยใช้ ESA

รูปที่ 1. ความผิดปกติของมอเตอร์ทั่วไป (CF=ความถี่กลาง, RS = ความเร็วในการทำงาน, LF=ความถี่เส้น)

การวิเคราะห์ลายเซ็นทางไฟฟ้า (ESA) เป็นเทคโนโลยีการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ (PdM) ที่ใช้แรงดันไฟจ่ายของมอเตอร์และกระแสการทำงานของมอเตอร์เพื่อระบุข้อผิดพลาดที่มีอยู่และที่กำลังพัฒนาในระบบมอเตอร์ทั้งหมด การวัดเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นทรานสดิวเซอร์ และการหยุดชะงักใดๆ ในระบบมอเตอร์ทำให้กระแสจ่ายของมอเตอร์เปลี่ยนแปลง (หรือมอดูเลต) ด้วยการวิเคราะห์การปรับเหล่านี้ คุณสามารถระบุแหล่งที่มาของการหยุดชะงักของระบบมอเตอร์เหล่านี้ได้ การทดสอบมอเตอร์แบบใช้พลังงานโดยใช้ ESA จะให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์สำหรับมอเตอร์เหนี่ยวนำ AC และ DC เครื่องกำเนิดไฟฟ้า มอเตอร์โรเตอร์แบบพันแผล มอเตอร์ซิงโครนัส และมอเตอร์เครื่องมือกลที่ใช้สำหรับการทดสอบ PdM การทดสอบการใช้งาน และการแก้ไขปัญหา

รูปคลื่นกระแสและแรงดันไฟฟ้าจะถูกรวบรวมโดยใช้เครื่องมือ ESA แบบพกพาแบบมือถือที่ทำงานด้วยแบตเตอรี่ ALL-TEST PRO On-Line II™ (ATPOL II™) จากนั้นผ่านการวิเคราะห์ฟูเรียร์แบบเร็ว ช่างเทคนิคจึงสามารถประเมินทั้งทางไฟฟ้า และสภาพทางกลของระบบมอเตอร์

ความผิดปกติของระบบมอเตอร์ (ไม่ว่าจะเกี่ยวข้องกับกำลังขาเข้า ไฟฟ้าของมอเตอร์หรือกลไกของมอเตอร์ ข้อต่อทางกล หรือโหลดที่ขับเคลื่อน) ทั้งหมดจะมีลายเซ็นเฉพาะเมื่อใช้เทคนิค ESA (ดูรูปที่ 1) ดังนั้น ด้วยข้อมูลเกี่ยวกับมอเตอร์และระบบมอเตอร์ จึงสามารถระบุความถี่ความผิดปกติที่เกี่ยวข้อง และสามารถประเมินทั้งระบบได้

ข้อบ่งชี้ประสิทธิภาพหลายประการจะถูกเปิดเผยภายในโดเมนเวลาและความถี่ที่ให้ข้อมูลที่จำเป็นเพื่อพิจารณา ‘สภาพ’ ของมอเตอร์และผลกระทบของโหลดที่ส่งมอบ ซึ่งจะทำให้สามารถ ‘มองเห็น’ ความเร็วในการวิ่งที่แท้จริง ความถี่การสลิปของมอเตอร์ ความถี่ของเฟืองเกียร์ ส่วนประกอบของชุดขับเคลื่อน และความเร็วในการหมุนของเฟือง

การแปลงฟูเรียร์แบบรวดเร็ว (FFT) ใช้เพื่อสร้างสเปกตรัมความถี่สูงและต่ำ จุดสูงสุดในสเปกตรัมเหล่านี้สอดคล้องกับความเร็วในการหมุนของส่วนประกอบต่างๆ ในเครื่องจักร ตัวอย่างเช่น ในกรณีของพัดลมที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าผ่านสายพาน ยอดจะสัมพันธ์กับความเร็วของมอเตอร์ ความถี่ในการผ่านขั้ว ความเร็วพัดลม และความเร็วของสายพาน หากใช้กล่องเกียร์แทนการขับเคลื่อนด้วยสายพาน ยอดสเปกตรัมจะปรากฏขึ้นที่ความเร็วการหมุนของเฟืองและความถี่การประกบเฟือง

ดำเนินการวิเคราะห์ลายเซ็นไฟฟ้า

ข้อมูลป้ายชื่อไม่จำเป็นต้องใช้ในระหว่างกระบวนการรวบรวมข้อมูล แต่การวิเคราะห์อัตโนมัติสามารถทำได้โดยการป้อนแรงดันไฟฟ้าของป้ายชื่อมอเตอร์ ความเร็วในการทำงาน กำลังพิกัด และกระแสโหลดเต็มในระหว่างกระบวนการวิเคราะห์ ข้อผิดพลาดทั่วไปของระบบกลไกระหว่างมอเตอร์และโหลดเนื่องจากการสึกหรอและการใช้งาน ได้แก่ การวางแนวของสายพานหรือไดรฟ์ตรงที่ไม่ตรง การสึกหรอของสายพานหรือเม็ดมีด ปัญหาความตึงของสายพาน และการสึกหรอของมัด โหลดอาจมีข้อผิดพลาดหลายประเภท ขึ้นอยู่กับประเภทของโหลด ที่พบบ่อยที่สุดคือชิ้นส่วนที่สึกหรอ (เช่น ซีล) ส่วนประกอบที่แตกหัก (เกียร์ พัดลม ใบพัด ฯลฯ) และแบริ่ง

ซอฟต์แวร์ ESA ช่วยให้ช่างเทคนิคป้อนข้อมูลเกี่ยวกับระบบกลไกได้ (ดูรูปที่ 2) จากนั้นความถี่ที่เกี่ยวข้องจะถูกคำนวณโดยอัตโนมัติ (ซอฟต์แวร์จะมีเคอร์เซอร์สำหรับค้นหาความถี่เหล่านี้ภายในสเปกตรัม) การวิเคราะห์อุปกรณ์ขับเคลื่อนประกอบด้วยอุปกรณ์แบบมีสายพาน เกียร์ และอุปกรณ์มีใบมีด โปรดทราบว่าข้อมูลระบบกลไกไม่จำเป็นสำหรับการวิเคราะห์ทางไฟฟ้าและทางกลของมอเตอร์ และจะเกี่ยวข้องเฉพาะเมื่อจำเป็นต้องวิเคราะห์โหลดทางกลเท่านั้น

รูปที่ 2. ซอฟต์แวร์การวิเคราะห์ลายเซ็นไฟฟ้าจะทำการคำนวณโดยอัตโนมัติและจัดให้มีเคอร์เซอร์ความถี่

ตามตัวอย่าง ลองดูข้อมูลความถี่ต่ำจากพัดลมเก็บฝุ่น 1 ที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์เหนี่ยวนำขนาด 150 กิโลวัตต์ 400 โวลต์ 260 แอมป์ 1485 RPM (ดูรูปที่ 3) สังเกตจุดสูงสุดที่มีป้ายกำกับ BLT – นี่คือความถี่ของสายพานหรือความเร็วของสายพาน BLT มีจำนวนทวีคูณ ซึ่งแสดงในสเปกตรัมทั้งสอง สเปกตรัมด้านล่างแสดงจุดสูงสุดของความถี่เส้นและมีแถบด้านข้างทั้งสองด้านของความถี่เส้นซึ่งอยู่ที่ความถี่ BLT ความจริงที่ว่าความถี่ของสายพานมีอยู่ โดยเฉพาะที่ 4.3 แอมป์ ถือเป็นเรื่องสำคัญ แถบด้านข้างได้รับการประเมินโดยข้อเท็จจริงที่ว่ามีอยู่ นอกจากนี้ ความถี่ของสายพานยังทวีคูณด้วย ดังนั้น ฉันจึงสงสัยว่ามีปัญหาบางอย่างกับตัวสะสมนี้ อย่างไรก็ตาม ช่างเทคนิคที่รวบรวมข้อมูลนี้และทำการวิเคราะห์เบื้องต้นเลือกที่จะตรวจสอบเครื่องนี้เทียบกับทำการตรวจสอบหรือทดสอบเพิ่มเติม

รูปที่ 3. พัดลมเก็บฝุ่นนี้ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์เหนี่ยวนำ 150 กิโลวัตต์ 400 โวลต์ 260 แอมป์ 1485 RPM

มีการทดสอบเครื่องในเครือคือ Dust Collector Fan 2 ด้วย ในรูปที่ 4 สังเกตว่าโหลดของมอเตอร์ต่ำกว่าพัดลม 1 (194A เทียบกับ 220A) แต่จุดสูงสุดของ BLT อยู่ที่ 8.3A; ในขณะที่พัดลม 1 มีจุดสูงสุดเพียง 4.3A จากการทดสอบครั้งแรกนี้ เราไม่สามารถสรุปได้ว่านี่เป็นปัญหาร้ายแรง แต่นี่เป็นธงเตือนว่ามีบางอย่างแตกต่างในเครื่องนี้เมื่อเทียบกับเครื่องแรก

รูปที่ 4. ผลการทดสอบพัดลมเก็บฝุ่น 2.

เนื่องจากข้อมูลนี้ถูกนำไปใช้ในระหว่างระยะการตรวจจับของกระบวนการทำงาน PdM ขั้นตอนต่อไปคือการเริ่มระยะการวิเคราะห์ ในขั้นตอนการวิเคราะห์ ช่างเทคนิคได้ทำการตรวจสอบเครื่องจักรทั้งสองอย่างรวดเร็วด้วยสายตา และสังเกตว่าสายพานที่มีพัดลม 2 มีการเคลื่อนที่ของสายพานมากเกินไปเมื่อเทียบกับพัดลม 1 ขั้นตอนต่อไปคือการทำงานเพิ่มเติมบางอย่างซึ่งอาจรวมถึงการรับข้อมูลเพิ่มเติมกับ ESA หรือการนำเครื่องมืออื่น ๆ เข้ามาเป็นส่วนหนึ่งของขั้นตอนการวิเคราะห์

บทสรุป

มอเตอร์ไฟฟ้าสร้างทรานสดิวเซอร์ที่ยอดเยี่ยมเมื่อใช้การวิเคราะห์ลายเซ็นไฟฟ้า เนื่องจากคุณสามารถประเมินกำลังขาเข้า สภาพทางไฟฟ้าและเครื่องกลของมอเตอร์ และโหลดที่ขับเคลื่อนได้ เมื่อพูดถึงคุณภาพกำลัง การควบคุม สภาพสเตเตอร์และโรเตอร์ ช่องว่างอากาศ แบริ่ง การวางแนว และโหลด สามารถตรวจพบข้อผิดพลาดที่กำลังพัฒนาและแนวโน้มเพื่อวัตถุประสงค์ในการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ แต่คุณต้องมีอุปกรณ์ที่เหมาะสมก่อนจึงจะดำเนินการลงลายมือชื่อทางไฟฟ้าได้ การวิเคราะห์.

เรื่องราวการใช้งานนี้เป็นส่วนหนึ่งของซีรีส์สามส่วนเกี่ยวกับการใช้ ESA ในการประเมินสภาพของระบบกลไกที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดเยี่ยมชมที่ www.alltestpro.com

เกี่ยวกับ ALL-TEST Pro, LLC

ALL-TEST Pro มอบคำมั่นสัญญาในการบำรุงรักษาและแก้ไขปัญหามอเตอร์อย่างแท้จริง ด้วยเครื่องมือการวินิจฉัย ซอฟต์แวร์ และการสนับสนุนที่เป็นนวัตกรรมใหม่ที่ช่วยให้คุณดำเนินธุรกิจต่อไปได้