集成式振动分析
丹佛斯变频器提供独特的集成式基于工况监测 (CBM) 功能。对于目前无法访问工况监测数据的已安装机器,这些变频器提供了一种方便的方式来实施监测并开始收集性能数据。
除了定子绕组监测和负载包络之外,集成到变频器中的 CBM 功能还包括振动监测。振动监测在信号采集所需的振动传感器的帮助下实现。变频器最多支持四个振动通道,连接到模拟输入 4-20 mA。
振动监测包括 2 个功能:
- 总体振动水平监测机械振动,有助于及早检测主要故障,如不平衡、错位、机械松动。
- 第二个功能使用一个不同类型的传感器计算值,可用于监测轴承降级、润滑不良等。
这两个功能是相互补充的。传感器提供较宽频率范围下的一般振动 (v-rms) 或轴承状况的计算输出 (g-rms)。
工况监测振动分析
在丹佛斯实施中,振动始终与电机速度相关。这非常有价值,因为丹佛斯变频器可根据运行状态提供变化的阈值,而不是针对整个速度范围使用绝对值进行一般监测。这种功能在变速运行的机器中是非常独特的。
丹佛斯振动监测功能不是诊断系统,无法通过阈值监测基准数据和实际值之间的变化。然而,振动监测的最佳结果始终与这种变化的观测相关联,一个关键因素是持续监测速度功能。
根据机械振动标准 ISO 20816-8:2018,监测功能的变频器输出必须包括两个警告和一个报警,并且全部可选择。用户会收到通知,确认受监测资产的状态变化,并相应地计划维护。这种早期警告对于操作员能够快速采取行动以防止应用意外停机至关重要。
除了振动监测之外,传感器还可用于基于基准数据确定共振点以及机器整体运行状况,从而增加客户价值。
Hansford Sensors 产品组合中的振动传感器
丹佛斯已与全球振动领导者 Hansford Sensors (HS) 建立合作伙伴关系。CBM 振动监测已使用 HS 传感器进行开发、测试和验证。Hansford 是振动理论、传感器选择和放置方面的专家,该合作关系对两家公司都具有相互利益。Hansford 生产具有使用终身保修的高质量产品。
传感器安装、放置和安装类型
丹佛斯根据机身形状提供两种类型的传感器:
- 平面基座:该机身类型经过优化,可安装在电机或机器经过准备的平面点上,或与安装附件一起使用。如果无法在电机或机器中钻孔/拧入螺纹,则安装附件可以派上用场。(胶柱或磁铁)。两个附件都有匹配的 M8 母头。
- 锥形:易于安装在圆形表面上,即无法在轴承座上获得平点的位置。对于 < 11kW 的小型电机非常有用。HS-D20C
传感器的放置
V-rms 和 g-rms 传感器的最佳放置位置有所不同。
v-rms 的放置
HS-D20 用于监测不平衡、错位和松动情况,务必安装在电机外壳的刚性元件上。最好将其放置在驱动端轴承上或尽可能靠近驱动端轴承的位置。有些电机在交付时带有平坦表面。传感器可以通过钻孔/螺纹或使用胶柱安装,如果表面有磁性,甚至可以使用磁铁。此类 RMS 测量的信号损失风险较低。
传感器可以相对轴进行垂直或水平安装,并尽可能靠近驱动端轴承。
对于额定功率不超过 15 kW 的电机,每个电机一个传感器就足够了。对于较大的机架型号,我们建议使用多种类型组合的多个传感器(v-rms 和 g-rms)。
如果仅安装一个传感器,则最好同时测量两个轴,并选择振动水平较高的传感器进行永久安装。较高的振动是由结构共振、刚度或移动自由度引起的,确定主导方向很重要。
g-rms 或轴承传感器
HS-D22 可测量高达 5 kHz 的较高频率,这些频率在电机外壳中不会明显传输。它测量壳体所安装于轴承的状况和润滑情况。因此,必须安装在轴承座上。安装质量对于信号一致性非常重要。通过钻孔实现最佳连接。
电气连接
对于丹佛斯变频器,将传感器连接到端子 T12(白色)或端子 T13(用于 24 V 电源),以及 AI53(黑色)或 AI54(用于信号)。
如何购买用于丹佛斯变频器中集成 CBM 功能的传感器
Danfoss 订购号 | Hansford Sensors 编号 | 说明 |
134B8492 | HS-D22B10 | 传感器 0-10g,4-20mA |
134B8493 | HS-D20C0255019 | 传感器 0-25mm/s,4-20mA,RMS,带 M8 安装,锥形底座 |
134B8494 | HS-D20CRT0255408 | 传感器 0-25mm/s,4-20mA,RMS,带温度 PT100 |
134B8496 | HS-AC334-10 | 用于 8492 和 8943 的电缆 10m |
134B8497 | HS-AC010-10 | 用于 8494 的电缆 10m |
重要产品
使用基于工况的监测的丹佛斯产品
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if (isSmallPicture) { ; } else if (isBigColumns) { } else { }VLT® AutomationDrive FC 301/FC 302
VLT® AutomationDrive FC 301 / FC 302 专用于对所有异步电机与永磁电机进行变速控制。可分为标准型 (FC 301) 和高级高动态型 (FC 302),后者提供更多功能。
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if (isSmallPicture) { ; } else if (isBigColumns) { } else { }VLT® Refrigeration Drive FC 103
FC 103 专用于控制压缩机、泵与风机,节约制冷设备的大量能源。
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if (isSmallPicture) { ; } else if (isBigColumns) { } else { }VLT® AQUA Drive FC 202
VLT® AQUA Drive FC 202 控制所有类型的泵,并配有多泵控制器。
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if (isSmallPicture) { ; } else if (isBigColumns) { } else { }VLT® HVAC Drive FC 102
FC102 变频器牢固且智能,可增强泵和风机在建筑管理系统中的应用,且支持大多数气候条件下的户外运行。
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if (isSmallPicture) { ; } else if (isBigColumns) { } else { }VACON® NXP DCGuard
VACON® NXP DCGuard™ 为直流电网提供可靠的短路保护,实现直流电网之间全面选择,并确保发生故障时快速断开。
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if (isSmallPicture) { ; } else if (isBigColumns) { } else { }VACON® NXP DC/DC Converter
最大限度地提高混合动力解决方案的能源产量,并通过将能源支持接近负载消耗来帮助提高性能。
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if (isSmallPicture) { ; } else if (isBigColumns) { } else { }VACON® NXP Liquid Cooled Common DC Bus
可在高要求的情况下将液体冷却的优点融入到公共直流母线系统中。
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if (isSmallPicture) { ; } else if (isBigColumns) { } else { }VACON® NXP Air Cooled
用于多种要求苛刻的应用,主要是功率规格较高的设备和系统变频器。
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if (isSmallPicture) { ; } else if (isBigColumns) { } else { }VACON® NXP Grid Converter
空气冷却和液体冷却变频器专用于能源存储和海工能源管理设备。
案例故事
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