Made on
Tilda
Данный пример представляет из себя подробный анализ проблемы, связанной с нагрузкой,
с использованием Системы Мониторинга Двигателей.
Проблема была обнаружена в приводном механизме печи на заводе по производству цемента (рисунок 1).
Привод печи состоит из низковольтного (400 В) регулируемого привода ABB, двигатель которого обладает заявленной мощностью в 315 кВт.
Часть фотографий и технических характеристик привода представлена на рисунке 2.
Привод печи: вид мотора (А), паспорт мотора (Б), схема привода (В).
Как видно на рисунке 2 В, вал двигателя соединен с редуктором скорости.
Наконец, шестерня редуктора приводит в движение главный зубчатый венец, который вращает корпус печи.
Наше портативное оборудование спроектировано таким образом, чтобы его было легко подключать и осуществлять с помощью него измерения; это позволяет установить все соединения без выключения привода.
Это особенно важно в данном случае, где печь — это наиболее важный компонент всего производственного процесса, и ее остановка крайне нежелательна.
Рисунок 3 — Монтаж токовых клещей и клемм напряжения для измерений.
Рисунок 4 — Фотография панели частотно-регулируемого привода с указанием некоторых рабочих параметров.
Поскольку на каждую фазу приходится два кабеля, токовые клещи должны быть установлены таким образом, чтобы охватить эти два кабеля.
После установки клещей напряжения и тока процесс сбора данных занимает всего 1 минуту.
За это время была сделана фотография главной панели привода с регулируемой скоростью (рисунок 4) для лучшего понимания условий работы двигателя.
Рабочие параметры.
Анализируя собранные данные, наши алгоритмы могут мгновенно рассчитать фактические условия работы двигателя. Некоторые результаты представлены на рисунке 5.
Как можно заметить, рассчитанные рабочие параметры, а именно процентная скорость и крутящий момент, совпадают с соответствующими значениями, показанными на рисунке 4, что доказывает способность системы точно анализировать работу привода с помощью измерений тока и напряжения.
Анализ неполадок.
Для проведения анализа неисправностей мы использует спектральный анализ мощности, что позволяет четко идентифицировать проблемы. В данном случае, как показано на рисунке 5, наблюдается большой всплеск на частоте 4,6 Гц, выходящий за пределы шкалы.
Рисунок 5 — Снимок экрана программного обеспечения с рассчитанными рабочими параметрами.
Рисунок 5 — Спектральный анализ.
Область, где появляется этот всплеск, соответствует зоне изменения нагрузки, и из этого можно сделать вывод, что существует сильное изменение нагрузки.
В зависимости от области применения или производственного процесса изменение нагрузки может считаться нормой или может свидетельствовать о механических проблемах. В данном случае предполагалось, что будет наблюдаться некоторое изменение частот, но не такое высокое, как в этом случае, что может указывать на то, что в механизме печи присутствуют какие-то неполадки.
Подробный анализ проблемы.
Чтобы выполнить подробный анализ неисправностей, потребовались более детальные сведения о механической системе. Поэтому в рамках обычной процедуры анализа, помимо фотографий с паспортной таблички двигателя, были также сделаны фотографии с
паспортной таблички редуктора (Рисунок 6).
Рисунок 6 — Фотография паспортной таблички коробки передач.
На этой фотографии видно, что коэффициент преобразования коробки передач составляет 1500 к 34,08 об / мин, в результате чего коэффициент преобразования составляет 44,01.
Наконец, заказчику было предложено предоставить технические детали, касающиеся системы шестерня / венец, чтобы получить полную характеристику механического привода. Предоставленный файл изображен на рисунке 7.
В этом файле справа можно увидеть соотношение зубьев, равное 20/194, между ведущей шестерней и венцом печи.
Теперь, когда доступны все механические данные, можно выполнить гораздо более подробный анализ. Поскольку скорость двигателя составляет около 1238 об / мин, с учетом коэффициента преобразования редуктора частота вращения шестерни составляет около 0,47 Гц.
Применяя к этому значению соотношение зубьев, которое составляет 194/20 = 9,7, получается значение частоты зубчатого венца равное приблизительно 4,6 Гц.
Теперь, анализируя спектр с точным указанием этих основных механических частот (рисунок 8), можно увидеть, что большой всплеск, возникающий на частоте 4,6 Гц, точно соответствует частоте вращения зубчатого венца (или корпуса печи). Следовательно, очевидно, что проблема связана с зубчатым венцом или корпусом печи.
Подтверждение данных диагностики.
После отправки подробного отчета заказчику последующая встреча с менеджером по техническому обслуживанию подтвердила результаты диагностики: конструкция корпуса печи была изогнута, что повлекло за собой повреждение механического соединения между ведущей шестерней и главным зубчатым венцом, что привело к большим колебаниям нагрузки.
С помощью простого измерения напряжения и тока электродвигателя компания "Тесламашины" способна быстро и точно рассчитать реальное рабочее состояние двигателя, предоставляя очень подробный анализ независимо от того, используется ли привод с регулируемой скоростью или нет.
Более того, несмотря на то, что система полагается на очень простые электрические измерения, она может легко обнаруживать механические неисправности в относительно сложных механических системах. Зная некоторую техническую информацию, можно легко и точно определить, какие механические детали неисправны.