가변 속도 기계의 주문 분석 이해

정의: 순서 분석이란 무엇인가?

주문 분석 다양한 속도로 작동하는 기계에 사용되는 특수 진동 분석 기법입니다. 고정된 주파수 축(Hz 또는 CPM)을 기준으로 진동 진폭을 표시하는 대신, "차수"를 기준으로 진폭을 표시합니다. 주문하다 는 기계의 1차 회전 속도의 배수입니다. 예를 들어, 1차는 정확히 작동 속도(1x)에서 발생하는 진동이고, 2차는 작동 속도의 두 배(2x)에서 발생하는 진동입니다.

표준 FFT가 가변 속도 기계에 문제가 되는 이유는 무엇입니까?

표준 고속 푸리에 변환(FFT) 분석은 일정 시간 동안 데이터를 샘플링하는 방식으로 작동합니다. 이는 정속 기계에 적합합니다. 그러나 데이터 수집 기간 동안 기계의 속도가 변하면 결과 FFT 스펙트럼이 "번짐"됩니다. 작동 속도와 직접적으로 관련된 진동 성분(예: 1x에서의 불평형)은 속도가 변함에 따라 에너지가 여러 주파수 구간에 분산되어 넓고 저진폭의 피크를 발생시켜 정확한 판독 및 추세 분석이 어렵습니다. 차수 분석은 이러한 특정 문제를 해결하기 위해 개발되었습니다.

솔루션: 주문 추적

주문 분석은 다음과 같은 기술에 의존합니다. 주문 추적. 여기에는 두 번째 센서가 필요합니다. 유속계 (또는 "타코")는 회전하는 샤프트에서 회전당 한 번의 펄스를 제공합니다. 진동 분석기는 이 타코 신호를 동적 시간 기준으로 사용합니다. 고정된 내부 클럭(예: 밀리초 단위)을 기반으로 데이터를 샘플링하는 대신, 샤프트의 회전 각도(예: 회전 각도)를 기반으로 데이터를 샘플링합니다. 이 프로세스는 각도 도메인에서의 리샘플링.

데이터 수집을 샤프트의 실제 움직임에 동기화함으로써, 결과 스펙트럼은 주파수가 아닌 차수 단위로 나타납니다. 이제 기계의 속도가 증가하거나 감소하더라도 1차 불균형 피크는 1차 빈에서 선명하고 깨끗한 피크로 유지되어 번짐 현상이 완전히 제거됩니다.

주문 분석의 주요 응용 분야

주문 분석은 단일하고 일정한 속도로 작동하지 않는 모든 기계에 필수적입니다. 일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다.

• 차량 및 엔진 테스트: 전체 RPM 범위에서 엔진, 변속기, 드라이브라인 진동을 분석합니다.
• 풍력 터빈: 로터 속도는 풍속에 따라 끊임없이 변하므로 순서 분석이 필수적입니다.

– 기계 가동 및 정지 분석: 기계가 시동되거나 정지할 때 진동 데이터를 분석하는 것은 임계 속도와 공진을 파악하는 강력한 방법입니다. 차수 분석을 통해 이러한 플롯(예: 보드 플롯 및 워터폴 플롯)을 명확하고 읽기 쉽게 만들 수 있습니다.

• 왕복운동 기계: 순간 속도가 변동될 수 있는 압축기와 엔진을 분석합니다.
• 중장비: 토목 장비, 광산 차량 및 가변 속도 구동 장치가 있는 기타 기계류.

주문 분석 데이터는 어떻게 표시되나요?

주문 분석 결과는 일반적으로 여러 가지 방법으로 볼 수 있습니다.

• 주문 스펙트럼: 표준 FFT와 유사하지만 x축에 차수가 있는 진폭 대 차수의 플롯입니다.
• 폭포형 또는 계단식 플롯: 기계의 속도 변화에 따라 여러 차수 스펙트럼이 겹쳐져 나타나는 3D 플롯입니다. 이는 RPM에 따라 각 차수의 진폭이 어떻게 변하는지 명확하게 보여줍니다.
• 보드 플롯: 기계 속도의 함수로서 특정 순서(일반적으로 1x 및 2x)의 진폭과 위상을 보여주는 런업/코스트다운 테스트에 사용되는 플롯입니다.
• 캠벨 다이어그램: 시스템의 자연 주파수 위에 순서선을 중첩하여 잠재적인 공진점(순서선이 자연 주파수선을 교차하는 지점)을 명확하게 식별하는 특수 플롯입니다.

주문 분석은 다양한 속도로 작동하는 모든 기계의 상태를 정확하게 진단하는 데 필요한 강력하고 필수적인 도구입니다.

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