Vibration Condition Monitoring mit Danfoss Umrichtern

Die CBM-Funktion des Umrichters beinhaltet nicht nur die Überwachung der Statorwicklung und der Lasthüllkurve, sondern auch die Vibrationsüberwachung. Diese wird mittels Vibrationssensoren umgesetzt, die für die Signalerfassung erforderlich sind. Der Umrichter unterstützt bis zu vier Vibrationskanäle, die mit den Analogeingängen ( 4 bis 20 mA) verbunden sind.

Die Vibrationsüberwachung besteht aus 2 Funktionen:

• Das allgemeine Vibrationsniveau überwacht mechanische Vibrationen und ist hilfreich bei der Früherkennung wichtiger Fehlfunktionen wie Asymmetrie, falscher Ausrichtung und Lockerungen der Mechanik.
• Die zweite Funktion arbeitet mit einem anderen Wert, der von einem Sensor ermittelt wird.Er ist praktisch bei der Überwachung von Lagerabnutzung, schlechter Schmierung und mehr.

Diese beiden Funktionen ergänzen einander. Die Sensoren liefern einen berechneten Ausgangswert einer allgemeinen Vibration (v-rms) oder eines Lagerzustands in einem größeren Frequenzbereich (g-rms).

Vibrationssensoren aus dem Portfolio Hansford Sensors

Danfoss arbeitet in Partnerschaft mit dem globalen Marktführer für Vibrationserkennung Hansford Sensors (HS). Die CBM-Vibrationsüberwachung wurde mit den Sensoren von HS entwickelt, getestet und validiert. Hansford ist auf Vibrationstheorie sowie Sensorauswahl und -platzierung spezialisiert, die Partnerschaft ist für beide Unternehmen vorteilhaft. Hansford fertigt hochwertige Produkte mit lebenslanger Garantie.

Danfoss bietet zwei Sensortypen in Abhängigkeit von der Körperform:

1. Flache Basis: Dieser Körpertyp wurde für die Installation auf vorbereiteten flachen Oberflächen auf Motoren oder Maschinen oder in Verbindung mit Montagezubehör optimiert. Montagezubehör ist praktisch, wenn nicht in den Motor oder die Maschine gebohrt werden kann. (Klebebolzen oder Magnet). Für beide Zubehörteile ist eine passende M8-Buchse erhältlich.
2. Konisch: Diese Form ist für runde Oberflächen geeignet, die kein flaches Gehäuse haben. Sehr praktisch bei kleinen Motoren < 11 kW. HS-D20C

Die optimalen Positionen von v-rms und g-rms unterscheiden sich.

Platzierung des v-rms

HS-D20 zur Überwachung von Asymmetrie, Fehlausrichtung und Lockerungen befindet sich immer auf einem festen Element des Motorengehäuses. Die ideale Position ist das antriebsseitige Lager oder möglichst dort in der Nähe. Einige Motoren haben eine flache Oberfläche. Die Sensoren können dann gebohrt oder geklebt oder gar mit einem Magneten befestigt werden, wenn die Oberfläche magnetisch ist. Bei dieser Art der RMS-Messung sinkt das Risiko des Signalverlusts.

Hinsichtlich der Achse kann der Sensor vertikal oder horizontal möglichst nah am antriebsseitigen Lager montiert werden.

Bei Motoren mit einer Nennleistung von bis zu 15 kW ist ein Sensor pro Motor ausreichend. Bei größeren Baugrößen empfehlen wir mehrere Sensoren in einer Kombination von Typen (v-rms und g-rms).

Wird nur ein Sensor installiert, hat es sich bewährt, beide Achsen zu messen und bei permanenten Installationen die Achse mit der stärkeren Vibration zu messen. Stärkere Vibrationen entstehen bei struktureller Resonanz, Steifigkeit und Bewegungsfreiheit. Hier muss die Hauptrichtung bestimmt werden.

Die g-rms oder Lagersensoren

HS-D22 misst höhere Frequenzen bis zu 5 kHz, die nicht sichtbar auf das Motorgehäuse übertragen werden. Sie messen den Zustand und die Schmierung des Lagers, auf dem das Gehäuse montiert ist. Daher ist die Installation auf dem Lagergehäuse zwingend notwendig. Die sorgfältige Montage spielt für die Signalqualität eine wesentliche Rolle. Die beste Verbindung wird durch Bohren erzielt.

Elektrischer Anschluss

Danfoss Umrichter verbinden die Sensoren mit dem Terminal T12 (weiß) oder Terminal T13 für eine Versorgung mit 24 V und einem AI53- (schwarz) oder AI54-Signal.