가변 속도 기계의 주문 분석 이해
주문 분석 는 전문화된 진동 분석 단일 속도로 일정하게 실행되지 않는 기계를 위해 만들어진 기술입니다. 고정 주파수 축에 대한 진폭을 Hz 또는 CPM 단위로 표시하는 대신 다음과 같은 기준으로 진폭을 표시합니다. 명령 - 샤프트의 순간 배수의 운전 속도. 1 차는 정확히 1 배 (주행 속도)의 진동, 2 차는 그 속도의 2 배 등입니다. 차수 분석은 분석을 시계가 아닌 샤프트 자체에 연결함으로써 기계가 가속하거나 감속하는 방식에 관계없이 속도 관련 구성 요소를 선명하게 유지합니다.
1. 정의: 주문이란 무엇인가요?
안 주문하다 는 기본 회전 속도의 고조파입니다. 수많은 기계 결함이 축속의 정수 배수로 진동을 자극하기 때문에 스펙트럼을 차수로 표현하면 각 피크를 물리적 원인에 직접 매핑할 수 있습니다. 첫 번째 차수는 거의 항상 불균형; 두 번째 순서는 고전적인 마커입니다. 정렬 불량 및 특정 느슨함 조건; 높은 정수 순서는 다음과 관련이 있습니다. 기어 메시, 베인 또는 블레이드 패스 이벤트는 로터의 요소 수에 연결됩니다. 정수가 아닌(분수) 주문 플래그 하위 동기식 오일 소용돌이 또는 벨트 결함과 같은 현상. 간단히 말해, 주문 축은 로터와 함께 이동하는 진단 맵입니다.
2. 가변 속도 머신에서 표준 FFT가 실패하는 이유 2.
기존 고속 푸리에 변환(FFT) 의 고정된 기간 동안 진동을 샘플링합니다. 시간 로 설정하고 해당 기간 동안 속도가 일정하다고 가정합니다. 일정한 속도의 기계에서는 이것이 완벽합니다. 하지만 데이터를 수집하는 동안 샤프트의 속도가 빨라지거나 느려지면 캡처하는 동안 모든 속도 관련 구성 요소가 스펙트럼을 가로질러 표류합니다. 그 에너지는 인접한 여러 주파수 대역에 번져 깨끗한 선 대신 넓고 낮은 흐릿한 혹을 생성합니다. 스펙트럼에 우뚝 솟아 있어야 할 1배의 불균형 피크는 노이즈로 평평해져 정확한 판독이 불가능하고 다음과 같은 용도로는 쓸모가 없습니다. 트렌드. 이 번짐은 스펙트럼 누설, RPM을 변경하여 증폭됩니다. 주문 분석은 이를 극복하기 위해 특별히 개발되었습니다.
3. 솔루션 주문 추적
활성화 기술은 다음과 같습니다. 주문 추적, 로 설정하고 두 번째 입력에 따라 달라집니다. 유속계 (또는 “타코”)는 샤프트에서 회전당 한 번씩 펄스를 전달합니다. 분석기는 내부 크리스탈 시계가 아닌 이 펄스 트레인을 시간 기준으로 취급합니다. 고정된 시간 간격(예: 밀리초마다)으로 샘플링하는 대신 고정된 시간 간격으로 샘플링합니다. 각도 간격(예: 모든 회전 각도)을 지정할 수 있습니다. 이를 각도 도메인에서의 리샘플링.
두 가지 방법이 일반적입니다. 하드웨어(동기식) 샘플링 는 타코 펄스의 위상 고정 배수에서 직접 아날로그-디지털 변환기를 구동하므로 각 회전이 항상 동일한 수의 샘플을 생성합니다. 전산(소프트웨어) 주문 추적 샘플을 높은 고정 속도로 추출한 다음, 기록된 타코 타이밍을 사용하여 기록을 동일 각도 단계로 디지털 보간합니다. 어느 쪽이든 결과 변환은 Hz가 아닌 차수로 표현됩니다. 기계가 속도를 변경하면 1× 선은 높고 좁은 피크로서 1 차 빈에 유지되며 스미어는 사라집니다. 타코는 또한 단계 참조를 사용하여 분석기가 빌드할 수 있습니다. 보데 및 나이퀴스트 플롯을 실행 중입니다.
핵심 아이디어: 주문 분석을 통해 데이터 수집을 샤프트에 고정시킵니다. 각도 대신 시간, 를 사용하여 속도 동기식 진동이 모든 RPM에서 선명하게 유지됩니다.
4. 주요 애플리케이션
주문 분석은 속도가 일정하지 않은 모든 곳에서 필수적인 요소입니다:
- 차량 및 엔진 테스트: 전체 RPM 스윕에서 엔진, 변속기 및 구동계 진동을 해결합니다.
- 풍력 터빈: 로터 속도는 바람을 지속적으로 추적하므로 고정 주파수 보기는 의미가 없으며 순서 분석이 필수적입니다.
- 런업 및 코스트다운 분석: 기계가 시작되거나 멈출 때 진동을 캡처하는 것은 기계의 위치를 파악하는 강력한 방법입니다. 임계 속도 및 공명; 주문 추적은 결과 해안 아래로 깔끔하고 가독성 있는 플롯을 만들 수 있습니다.
- 왕복 운동 기계: 각 사이클 내에서 순간 속도가 변동하는 컴프레서 및 엔진.
- 중장비 및 이동식 기계: 토공 장비, 채굴 차량 및 기타 가변 속도 드라이브.
5. 주문 분석 데이터가 표시되는 방식
결과는 여러 가지 보완적인 형식으로 볼 수 있습니다:
- 주문 스펙트럼: 진폭 대 차수 - 표준 FFT와 비슷하지만 차수가 x축에 있습니다.
- 워터폴 또는 캐스케이드 플롯: 속도 변화에 따라 각 오더의 진폭이 어떻게 변화하는지 보여주는 3D 오더 스펙트럼의 누적 세트입니다.
- 보데 플롯: 런업/코스트다운 테스트의 근간이 되는 기계 속도에 대해 추적된 하나의 주문(일반적으로 1× 또는 2×)의 진폭과 위상을 플롯합니다.
- 캠벨 다이어그램: 주문 라인은 시스템의 고유 주파수에 겹쳐져 있으므로 주문 라인이 고유 주파수 라인을 교차할 때마다 공진이 나타납니다.
A 추적 필터 는 트림 작업을 위해 실시간으로 단일 주문을 분리하고 캠벨 다이어그램 계산기 는 테스트 전에 교차점이 발생할 위치를 예측하는 데 도움이 됩니다.
6. 실제 현장 작업에서의 주문 분석
작업 현장에서는 주문 분석이 일정한 속도를 유지하지 못하는 기계의 밸런싱을 뒷받침합니다. 다음과 같은 휴대용 2채널 기기는 발란셋-1A 는 광학 레이저 타코미터를 사용하여 진동 데이터를 샤프트 각도에 고정하므로 측정하는 1배 불균형 구성 요소가 필드 밸런싱 는 부하가 걸리는 팬이나 펌프에서도 깨끗한 상태를 유지합니다. 동일한 타코 레퍼런스 접근 방식을 통해 분석기는 다음과 같은 고정 주파수 노이즈에서 속도 동기식 1배 피크를 분리할 수 있습니다. 베어링 결함 주파수, 를 사용하여 무거운 지점에 대한 신뢰할 수 있는 판독값을 제공합니다. 사실상 오차 분석은 가변 속도 기계의 진동 데이터를 엔지니어가 조치를 취할 수 있는 데이터로 변환하여 다양한 속도 범위에서 작동하는 모든 로터의 상태를 정확하게 진단하는 것입니다.
