Skip to main content

Indukciós motorok beágyazott állapotellenőrzéssel

Megjelent: 2014. december 05.

Beckhoff 2abraA zágrábi KONČAR Electrical Engineering Institute, Inc. sokéves gyakorlata alapján átfogó szakismeretre és kiváló hírnévre tett szert az elektromos gépek és berendezések, erőművek és kö­töttpályás járművek számára kidolgozott megoldások széles körével. Az intézet egyik stratégiai célja a forgómozgást végző elektromos gépeket tartalmazó rendszerek állapotellenőrzésére és hibaészlelésére alkalmas Expert Motor Condition Monitoring (EMCM)-rendszer kifejlesztése és gyártása.

 

Adatfeldolgozás és elemzés PC-alapú vezérléssel

A KONČAR által kifejlesztett EMCM egy átfogó online állapot­ellenőrző rendszer, amely bármilyen méretű, kis- és nagyfeszült­ségű indukciós motorhoz alkalmas. Egyaránt használható kalickás és csúszógyűrűs motorokhoz, és az összes fontos motoralkatrész figyelemmel kísérését, hibabehatárolását, valamint az adatok hosszú távú tárolását, továbbá a  jelentős események nyomon követését is lehe­tővé teszi.  
Ha az EMCM-rendszert indukciós motorokra szerelik fel, a kialakuló működési hibák már korai fázisban észlelhetők, mivel a felhasználók bármikor hozzáférhetnek a gép adataihoz. Ezáltal optimalizálni lehet a rendszer vezérlését: elkerülhetők a nem tervezett leállások, valamint az előrelátó karbantartásnak köszönhetően a beruházás értéke jobban megóvható. A hiba korai észlelése biztonságosabbá teszi a dolgozók munkáját, valamint környezetvédelmi szempontból is hatékonyabb.
A KONČAR állapotellenőrző rendszerének kínálatában két változat szerepel: egy Beckhoff CX5010 termékcsaládból származó, beágyazott PC-t tartalmazó távfelügyeleti rendszer, valamint egy integ­rált kijelzővel rendelkező változat, amely Beckhoff CP6207 Panel PC-t tartalmaz. A mintavételezés nagyteljesítményű EtherCAT I/O-modulokkal történik. A mérőrendszer magját az EL3632 állapotellenőrző terminál alkotja. Ehhez közvetlenül csatlakoztathatók IEPE-gyorsulásérzékelők. Az EtherCAT I/O-terminál nagy mintavétele­zési sebessége, valamint az ötödrendű, analóg aluláteresztő szűrő ideális a KONČAR alkalmazásaihoz. A rezgésdiagnosztikán túl a rendszer naplózni tudja a csapágyhőmérsékletet, a motor áramát és a mágneses mező térerősségét a motor légrésében. Az EMCM modularitásának és skálázhatóságának köszönhetően az alkalmazást a már meglévő indukciós motorokhoz is illeszteni lehet.
A KONČAR végeselem-számításokon, illetve a forgórész és állórész tekercselésében bekövetkező működési hibákat észlelő érzékelőkön alapuló széles körű fejlesztőmunkája végül egy olyan innovatív mérési módszerhez vezetett, amelynek alapja az EMCM-rendszerbe integrált mágneses mező mérése, ami az alábbi sérüléseket és hibatípusokat képes észlelni:

  • egy vagy több törött rúd a kalickás motorok forgórészében,

  • törött kalickás forgórész­gyűrű,

  • csúszógyűrűs motorokban rövidzárlat a rotor tekercselésében,

  • rövidzárlat az állórész tekercselésében,

  • a forgórész excentricitása.

 

Beckhoff 1abra

A KONČAR által kifejlesztett EMCM átfogó online állapotellenőrző rendszer alkalmas bármilyen méretű kis- és nagyfeszültségű indukciós motorhoz

 

Az EMCM-rendszerben használt, Intel® Atom™ processzoron ala­puló CX5010 vagy CP6207 beágyazott PC nagy számítási teljesítménye lehetővé teszi a mért adatok közvetlen feldolgozását és elemzését. Adattárolásra 2 GB-os flash-memóriakártyát használnak. Az intelligens memóriakezelés és az eseményvezérelt adatarchiválás az adatelőzmények hosszú távú figyelemmel kísérését teszi lehetővé. A felhasználók az adatokból áttekinthető trendeket is készíthetnek. Ez a funkció mindössze néhány egérkattin­tással különféle időbontásokban (másodpercen­kénti, percenkénti, óránkénti, napi, havi vagy évi) nyújt áttekintést a gép működésének fő eseményeiről.
A CP6207 Panel PC esetében a felhasználó rendelkezésére álló helyi TwinCAT PLC HMI segítségével a kezelő a mért adatokhoz közvetlenül hozzáférhet. A képi megjelenítés hatékony áttekintést nyújt a rendszerről, felsorolja a csapágyrezgésekre és hőmérsékletekre vonatkozó riasztásokat és figyelmeztetéseket, a hibaállapotokat, és gyors trendgrafikonokat készít a rezgések és a motoráram adataiból.

 

Beckhoff 2abra

Adatmegjelenítés helyi HMI-n


A rendszer távelérésére kifejlesztettek egy többfelhasználós webes alkalmazást, ami a CX5010 beágyazott PC-hez is kapható. Ez lehetővé teszi a mért adatokhoz való hozzáférést a kommunikációs hálózaton belül.
A KONČAR projektvezetője, Dr. Ante Elez így magyarázza a Beckhoff-vezérlő előnyeit: „Alkalmazásunk legnagyobb előnye, hogy egy könnyen skálázható megoldást találtunk. Ez lehetővé teszi, hogy az aktuális mérési feladattól függően a rendszert további EtherCAT-mérőterminálokkal egészítsük ki. A PC-alapú vezérléssel jobban ki tudjuk használni a web által nyújtott technológiákat és adatbázis rendszereket.” A projektvezető szerint ez a rendszer a forgó mozgást végző gépek gyakorlatilag bármilyen hibáját képes észlelni. A KONČAR munkájához a projekt kezdetétől fogva a Beckhoff horvát disztribútora, a Krovel nyújtott műszaki támogatást.

 

KONČAR

A KONČAR – Electrical Engineering Institute, Inc. a KONČAR Group része. A KONČAR-cégcsoport alapvető tevékenysége az áramtermelés, valamint a villamos energia elosztása és továbbítása az ipari felhasználók és a vasúti szállítás számára. Az 1921-ben alapított vállalat székhelye a horvátországi Zágrábban van. A 18 leányvállalatból és társvállalatból álló KONČAR Group körülbelül 3800 munkatársat foglalkoztat. A KONČAR Group az összes földrész több, mint 100 országába szállított már rendszereket és termékeket. A forgómozgást végző gépek iparágában a KONČAR Group a mai napig 175 turbógenerátort állított elő, összesen 5720 MVA beépített kapacitással, 450 vízerőművi generátort összesen 15 000 MVA teljesítménnyel, valamint számtalan csúszógyűrűs és kalickás indukciós motort kis- és nagyfeszültséghez, 10 MW teljesítményig.

TC3-állapotellenőrző könyvtár

A TwinCAT 3 automatizálási szoftverhez immár egy sokféle funkcióval ellátott „állapotellenőrző   könyvtár” is rendelkezésre áll. A PLC-könyvtárat komplex algoritmusok egyszerű alkalmazása jellemzi. A funkciók jelenlegi köre a következő funkcióblokkokat tartalmazza: teljesítményspektrum, burkológörbe (envelope), amplitúdótényező, átlagérték, kurtózis (eloszlásgörbe meredeksége), négyzetes középérték-számítás és minősítés.
A funkcióblokkok feladatokon és processzormagokon átívelve működnek, ami nagy teljesítményű működést tesz lehetővé. A sokoldalú szoftver­függvénytár felhasználási területe széles körre terjed ki. A gépekben fellépő mechanikai rezgések figyelemmel kísérésén túl kiválóan alkalmas energiahálózatok elemzésére, például az elektromos hálózat harmonikusainak számításával.

 


BECKHOFF Automation Kft.
1097 Budapest, Gubacsi út 6.
Tel.: + 36 1 501 9940
E-mail: Ez az e-mail-cím a szpemrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát.
www.beckhoff.hu

Még több BECKHOFF

 

Címkék: indukciós | kalickás | motor