ESA Kullanarak Elektro-Mekanik Güvenilirliği Artırın

Şekil 1. Yaygın motor hataları (CF=Merkez frekans, RS=Çalışma Hızı, LF=Çizgi Frekansı)

Elektriksel İmza Analizi (ESA), tüm motor sistemindeki mevcut ve gelişmekte olan arızaları belirlemek için motorun besleme voltajını ve çalışma akımını kullanan bir kestirimci bakım (PdM) teknolojisidir. Bu ölçümler transdüser görevi görür ve motor sistemindeki herhangi bir aksaklık motor besleme akımının değişmesine (veya modüle olmasına) neden olur. Bu modülasyonları analiz ederek, bu motor sistem bozulmalarının kaynağını belirlemek mümkündür. ESA kullanılarak yapılan enerjili motor testi, PdM testi, devreye alma ve sorun giderme için kullanılan AC endüksiyon ve DC motorlar, jeneratörler, sargılı rotorlu motorlar, senkron motorlar ve takım tezgahı motorları için değerli bilgiler sağlayacaktır.

Akım ve gerilim dalga biçimleri taşınabilir, elde tutulan, pille çalışan ALL-TEST PRO On-Line II™ (ATPOL II™) ESA cihazı kullanılarak toplanır ve ardından teknisyen Hızlı Fourier analizi yoluyla motor sisteminin hem elektriksel hem de mekanik durumunu değerlendirebilir.

ESA teknikleri kullanıldığında motor sistemi arızalarının (gelen güç, motor elektriği veya motor mekaniği, mekanik kaplin veya tahrik edilen yük ile ilgili olsun) tümü benzersiz imzalara sahip olacaktır (bkz. Şekil 1). Bu nedenle, motor ve motor sistemi hakkındaki bilgilerle, ilgili arıza frekansları belirlenir ve tüm sistem değerlendirilebilir.

Motorun ‘sağlığını’ ve verilen yükün etkisini belirlemek için gerekli bilgileri sağlayan zaman ve frekans alanlarında çok sayıda performans göstergesi ortaya çıkar. Bu, gerçek çalışma hızını, motor kayma frekansını, dişli ağ frekansını, aktarma organı bileşenlerini ve dişli dönüş hızlarını gerçekten ‘görmeye’ izin verir.

Hızlı Fourier Dönüşümleri (FFT) hem yüksek hem de düşük frekans spektrumları oluşturmak için kullanılır. Bu spektrumlardaki tepe noktaları, makinedeki farklı bileşenlerin dönüş hızlarına karşılık gelir. Örneğin, bir kayış aracılığıyla bir elektrik motoru tarafından tahrik edilen bir fan söz konusu olduğunda, tepe noktaları motor hızına, kutup geçiş frekansına, fan hızına ve kayış hızına karşılık gelir. Kayış tahriki yerine dişli kutusu kullanılırsa, spektral tepe noktaları dişlilerin dönme hızında ve dişli geçme frekanslarında ortaya çıkacaktır.

Elektriksel İmza Analizinin Gerçekleştirilmesi

Veri toplama işlemi sırasında isim plakası verileri gerekli değildir, ancak analiz işlemi sırasında motor isim plakası voltajı, çalışma hızı, nominal güç ve tam yük akımı girilerek otomatik analiz gerçekleştirilebilir. Aşınma ve uygulama nedeniyle motor ve yük arasındaki yaygın mekanik sistem hataları arasında kayış veya doğrudan tahrik yanlış hizalaması, kayış veya kesici uç aşınması, kayış gerginliği sorunları ve kasnak aşınması yer alır. Yük, yükün türüne bağlı olarak çok sayıda arıza türüne sahip olabilir. En yaygın olanları aşınmış parçalar (örn. contalar), kırılmış bileşenler (dişliler, fan, pervane kanatları, vb.) ve yataklardır.

ESA yazılımı teknisyenin mekanik sistem hakkında bilgi girmesini sağlar (bkz. Şekil 2) ve ardından ilgili frekanslar otomatik olarak hesaplanır (yazılım, spektrumlar içinde bu frekansları bulmak için imleçler sağlar). Tahrikli ekipman analizi, kayışlı, dişli ve kanatlı ekipmanları içerir. Mekanik sistem bilgilerinin motor elektrik ve mekanik analizi için gerekli olmadığını ve yalnızca mekanik yükü analiz etme ihtiyacı olduğunda geçerli olduğunu lütfen unutmayın.

Şekil 2. Elektriksel İmza Analizi yazılımı hesaplamaları otomatikleştirir ve frekans imleçleri sağlar

Örnek olarak, 150 kilovat, 400 volt, 260 amper, 1485 RPM endüksiyon motoru ile tahrik edilen Toz Toplayıcı Fan 1’den alınan düşük frekans verilerine bakalım (bkz. Şekil 3). BLT etiketli Tepe noktasına dikkat edin – bu kayış frekansı veya kayışın hızıdır. Her iki spektrumda da gösterilen BLT’nin katları vardır. Alt spektrumlar Hat Frekansı Tepe Noktasını ve Hat Frekansının her iki yanında BLT frekansında olan yan bantlar olduğunu gösterir. Kayış frekanslarının özellikle 4,3 Amper’de mevcut olması önemlidir. Yan bantlar, mevcut olmaları ile değerlendirilir. Ayrıca, kayış frekansının katları – bu nedenle, bu toplayıcıda bazı sorun(lar) olduğundan şüpheleniyorum. Ancak, bu verileri toplayan ve ilk analizi yapan teknisyen, daha fazla inceleme veya test yapmak yerine bu makineyi izlemeyi tercih etmiştir.

Şekil 3. Bu toz toplama fanı 150 kilovat, 400 volt, 260 amper, 1485 RPM İndüksiyon Motoru tarafından tahrik edilir.

Kardeş bir makine olan Toz Toplayıcı Fan 2 de test edilmiştir. Şekil 4’te, motor yükünün Fan 1’den daha düşük olduğuna (194A’e karşı 220A), ancak BLT tepe noktasının 8,3A olduğuna dikkat edin; oysa Fan 1’in tepe noktası yalnızca 4,3A idi. Bu ilk testten, bunun ciddi bir sorun olduğu sonucuna varamayız, ancak bunun yerine bu makinede ilkine kıyasla farklı bir şeyler olduğuna dair bir uyarı bayrağıdır.

Şekil 4. Toz toplama fanı 2 için test sonuçları.

Bu veriler PdM iş sürecinin Tespit Aşaması sırasında alındığından, bir sonraki adım Analiz aşamasına başlamaktır. Analiz aşamasının bir parçası olarak teknisyen her iki makinede de hızlı bir görsel inceleme yaptı ve Fan 2’deki kayışın Fan 1’e kıyasla aşırı kayış hareketine sahip olduğunu fark etti. Bir sonraki adım, ESA ile ek veri almayı veya Analiz Aşamasının bir parçası olarak diğer araçları getirmeyi içerebilecek bazı ek çalışmalar yapmaktır.

Sonuç

Elektrik motoru, gelen gücü, motorun elektriksel ve mekanik durumunu ve tahrik edilen yükü değerlendirebildiğiniz için Elektriksel İmza Analizini kullanırken mükemmel bir dönüştürücüdür. Güç kalitesi, kontroller, stator ve rotor durumu, hava boşlukları, rulmanlar, hizalama ve yük söz konusu olduğunda, Kestirimci Bakım amacıyla gelişen bir arıza tespit edilebilir ve trend oluşturulabilir – ancak Elektriksel İmza Analizi gerçekleştirmek için öncelikle doğru ekipmana sahip olmanız gerekir.

Bu uygulama hikayesi, motor tahrikli mekanik sistemlerin durumunu değerlendirmek için ESA kullanımı hakkındaki üç bölümlük serinin bir parçasıdır.

Daha fazla bilgi için www.alltestpro.com adresini ziyaret edin.

ALL-TEST Pro, LLC Hakkında

ALL-TEST Pro, işletmenizi çalışır durumda tutmanızı sağlayan yenilikçi tanılama araçları, yazılım ve destek ile gerçek motor bakımı ve sorun giderme vaadini yerine getirir.