机械振动分析是一种常用的离心泵技术定位和识别问题。BETVICTOR体育官网空化等问题,限制排放,平衡,轴承和一致性条件和其他几个问题是公认的缺点分析使用振动特征分析。机械振动只不过是重复的运动一部分的中点或休息。这个运动是通过将一个振动传感器安装在各自的电机和泵轴承将这种运动转换成一个电信号代表运动的频率和数量的轴承传感器安装位置和方向。这些电子信号进行快速傅里叶变换(FFT)找到振幅和频率的力量,创建这个意外,通常具有破坏性,运动。
故障频率图开发决定力量的来源,和振幅的运动决定力的数量。成功这一技术,将面临一些限制和障碍。那些是牛顿第二定律,(力=质量X加速度)。这意味着随着外加力的增加,运动(加速度)会增加,如果力常数和质量增加,振动就会减少。这意味着更大的机器上,更多的质量需要更多的力量或更高级的故障来创建一个给定的振动。更大的机器上,错误的时候足够大来创建可测量的运动,断层是先进的。
此外,振动传感器只定向和测量运动的方向和飞机的传感器定位。这意味着一个错误直接下传感器可能会有遗漏。这是一个常见的问题难以与垂直泵或其他位置。BETVICTOR体育官网
电机电流
在有限的访问情况,当前的夹子已经作为传感器来测量这些相同的力量。同样的力量也导致机器的套管振动引起电动机的负载增加和减少,导致电动机的电流调节在同一频率。例如,如果一个不平衡力引起电动机轴承振动一次转子速度,它也会导致电机电流“调节”在同一个时间运行速度。当前夹子然后进行FFT的电输出来确定这些力量的振幅和频率。其他重复周期力量创建不必要的和破坏性的轴承的运动同时也导致电机电流调制频率的运动。力量,随机发生气蚀等将创建一个宽带光谱振动频谱反馈——一样。
当输入的电信号输出电流夹FFT,可以找到这些力量的振幅和频率,他们将同标准中给出的频率振动图表。这种技术被称为电机电流特征分析(MCSA)。
一些用户错误地假定MCSA只能用于识别故障电机本身。然而,因为所有权力运动系统是通过电动机,电动机电流使传感器来识别任何循环力和随机力应用于泵的轴承或其他部分系统产生振动。
除了在汽车电气和机械故障,任何定期或随机发生力量泵/电机系统将创建电动机电流的调节,可以确定电动机的电流。
这使得电动机电流成为一个强大的工具,当故障排除机械、电气液压问题,甚至在泵系统由电动马达驱动的。除了识别所有的机械振动检测的问题,MCSA是不受限制的传感器位置、方向和频率响应。
EPRI研究垂直泵BETVICTOR体育官网
电力研究所(EPRI)在1980年代中期报告显示,断层位于垂直泵都觉察不到的地下部分使用振动传感器安装在电机轴承上方的表面。BETVICTOR体育官网然而,这些缺点很容易检测到使用电动机电流传感器。缺点如共振旋转,松动,限制排放和空化可以轻易的识别出在当前签名。甚至不平衡等常见故障泵转子悬空的电机轴不能导致电动机摇晃,直到所有泵级间轴承或衬套被摧毁。
图片1是电动机电流的两个垂直冷却水泵,表现出在一定条件下的表现。BETVICTOR体育官网两个相同的泵没有表现出性能问题。BETVICTOR体育官网几个进行了诊断测试包括振动、压力、流量和电子签名分析(ESA)。
两个水泵出现性能问题,BETVICTOR体育官网都显示这个流湍流在一定泵配置和湖水的水位提供水。令人惊讶的维护团队,ESA是唯一的技术表现出这种情况。利用这些信息,这是能够确定合适的泵组合,防止这些情况的发生。
ESA和MCSA
上述的好处使用电动机电流作为传感器很容易看到早期故障检测的机械、电气和液压故障分析以及确定故障在难以接近的地方在泵系统由感应电动机驱动。从MCSA ESA显著不同,这只是一个FFT在一个或多个阶段电动机的输入电流。显示在电机的干扰当前的频谱可以引起的任何周期加载应用于电机轴承。
力量不平衡造成的,偏差或任何其他异常的旋转部分泵系统将导致电机的电流在特定频率调制周期力的基于转子速度、泵和系统设计。这也可能是由于电源电压的谐波或其他干扰直接从实用程序或创建的任何电气干扰植物的内部电气配电系统。干扰从泵的流或其他液压部队在过程中还可以有助于当前的频谱。这使它看起来很难解释和分析fft算法。在当前的频谱(图片2),有几种光谱峰,其中一些超过-60分贝(dB)。这表明创建谱峰的干扰电流大于电动机的比赛成绩。
然而,通过比较当前光谱与光谱的输入电压,它变得明显,大多数这些山峰扰动的结果输入电压和电机的状况并不相关,驱动机器或过程。这允许分析师只关注相关的断层运动系统的状况和消除任何传入的力量所造成的干扰。同样重要的是要注意,一些谱峰(峰下紫色箭头)电压频谱在当前不存在频谱。这是由于定子绕组作为当前的过滤器,可以过滤掉一些包含在输入电压扰动。在图2和上图,请注意红色箭头下的峰值出现在两种电压和电流频谱,这意味着绿色箭头下的山峰只存在在当前频谱。这意味着他们被错误造成的电机、泵或过程。
电能质量
除了执行FFT电动机电流和电压,ESA还执行同步电压和电流的数据捕获所有三个阶段创建一个电能质量(PQ)表。它还捕捉波形电压和电流的快照时间。
PQ表显示所有必要的关键变量来评估传入的权力的条件,电机负荷和效率。这提供了一个更准确、完整描述电机的电气条件,以及质量的权力。
ESA还可以准确地计算出实际电机速度时的电机测试。ESA以来执行的同步数据采集电压和电流的所有三个阶段,这是一个简单的数学计算来精确地确定运行的速度收集测试数据集。这大大提高了FFT分析的准确性。
ESA的使用是提高泵由电动机由于其能力来评估整个泵系统,输入功率BETVICTOR体育官网和过程迅速在一分钟测试。与其他诊断技术一样,地平线,ESA的知识基础和能力是在早期阶段,所以更多的福利和更多的使用这项技术还在起步阶段。
利用ESA鉴别的问题:
电能质量
- 功率因数
- 电压和电流不平衡
- 电动机负载和效率
- 电压和电流
- 谐波含量
- 转矩波动
- 电机定子
- 空气间隙
- 绕组/核心松动
- 绝缘击穿
- groundwall /绕组
- 滚动轴承状态
电动机转子
- 不平衡
- 偏差
- 偏心转子
- 松/破碎的转子酒吧
- 铸件孔隙
- 热敏感转子
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- 不平衡
- 偏差
- 再循环
- 限制排放
- 空化/流扰动