동기 진동과 아동기 진동에 대한 설명
동기 진동 기계의 기본 주파수의 정확한 정수 배인 주파수에서 발생하는 모든 진동 운전 속도 (1×). 이는 말 그대로 샤프트의 회전과 “동기화”되어 있으며, 회전 기계에서 발견되는 진동 유형 중 단연 가장 흔한 유형입니다. 진동 신호의 피크가 진동 스펙트럼 은 동기식이며, 하위 동기식, 또는 asynchronous 이는 모든 진단 과정에서 가장 초기에 취하는 가장 효과적인 조치 중 하나입니다.
1. 정의: 동조 진동이란 무엇인가?
진동 요소는 그 주파수가 축 속도와 정수비율로 일치할 때 동기화되어 있다고 합니다:
- 정확히 주행 속도(1×)에서의 진동은 동기화되어 있습니다.
- 주행 속도의 2배(2×), 3배(3×) 등의 진동도 동기적입니다. 이러한 고차 진동은 배음 회전 속도의
가장 두드러진 특징은 동기식 피크가 기계와 함께 움직인다: 속도를 변경하면 피크 시프트가 동일한 배수로 고정됩니다. 일상적인 기계적 결함의 대부분은 — 불균형, 정렬 불량， 구부러진 샤프트, 그리고 기계적 풀림 — 이 모든 것은 동기 진동으로 나타납니다. 예를 들어, 불균형은 항상 1× RPM에서 나타나며 기계 속도의 변화를 완벽하게 따라가는데, 바로 그 때문에 필드 밸런싱 1× 구성 요소를 대상으로 합니다.
2. 정의: 준동기 진동이란 무엇인가?
준동기 진동 특정 주파수에서 발생하는 모든 진동 아래 기본 운전 속도(1× 미만) — 접두사 “sub-”는 단순히 “~ 미만”을 의미합니다. 상당한 서브-싱크로 진동은 대개 자기 여기성이고 불안정한 진동에서 발생하기 때문에, 종종 심각한 경고 신호로 간주됩니다. rotor-dynamic 일반적인 기계적 마모나 장착 문제보다는 이러한 현상에 기인합니다. 무엇보다도, 동기 진동과 달리 준동기 진동의 강제 함수는 로터 자체의 운동에 의해 발생하며, 바로 이 점이 준동기 진동이 점차 확대되어 불안정.
3. FFT 스펙트럼에서 이를 구별하는 방법
이러한 구성 요소들을 FFT 무엇을 살펴봐야 하는지 알면 스펙트럼은 간단합니다:
- 동시 피크: 1× RPM 피크(주행 속도) 및 정확한 정수 배수(2×, 3×, …)에 해당하는 모든 피크.
- 비동기 피크: 주파수 축에 나타나는 뚜렷한 피크 전에 1× 피크 — 예를 들어 주행 속도의 0.42×–0.48× 구간에서 나타나는, 전형적인 특징인 오일 훨(Oil Whirl).
- 비동기 피크: 주행 속도의 정수 배가 아닌 피크 값으로, 종종 다음 요소와 관련이 있습니다 베어링 결함 주파수 또는 외부 출처.
이러한 범주 간의 경계는 주행 속도에 따라 결정되므로, 정확한 속도 기준이 필수적입니다. 타코미터 pulse — or 차수 분석 가변 속도 장비에서 — 분석가가 1× 선을 정확히 파악하여 피크의 오분류를 방지할 수 있게 해줍니다.
4. 왜 이러한 구분이 중요한가
동기 진동과 준동기 진동을 구별하는 것은 진단에 있어 매우 중요합니다. 왜냐하면 이 두 가지 진동은 완전히 다른 유형의 문제와 서로 다른 해결책을 가리키기 때문입니다:
- 동기 문제 (예: 불균형)은 강제 진동. 이러한 문제는 대개 기계적 조정(밸런싱이나 정렬)을 통해 해결할 수 있으며, 일반적으로 예측 가능하고 안정적입니다.
- 준동기 문제 are often 자발 진동 또는 불안정성. 이는 해당 시스템의 기본 설계나 상태에 문제가 있음을 나타냅니다. 로터 베어링 시스템 그리고 균형 조정만으로는 해결할 수 없습니다. 이러한 상태는 불안정하고 매우 파괴적일 수 있습니다. 일반적인 원인으로는 오일 와일(oil whirl)과 오일 휩 in fluid-film 저널 베어링, 그리고 로터-스테이터 간 러빙(rub).
이러한 이유로, 진폭이 큰 준동기 피크는 일반적으로 동일한 진폭의 동기 피크보다 더 심각한 경보 상태로 간주됩니다. 전자는 기계의 무결성을 위협할 수 있는 반면, 후자는 대개 유지보수 작업의 대상이 되기 때문입니다.
5. 진단 결과에 따른 조치
스펙트럼 분석 결과 주된 에너지가 동기식(synchronous)으로 나타난다면, 일반적으로는 재설계보다는 보정 작업을 통해 문제를 해결해야 합니다. 1× 피크가 우세하게 나타나는 것은 불균형을 의미하며 균형 조정이 필요함을 시사합니다. 1×와 2× 피크가 함께 높게 나타나고, 종종 축 방향 활동이 동반되는 경우, 이는 정렬 불량을 의미합니다. 현장에서는 바로 이러한 상황에서 2채널 계측기인 발란셋-1A 측정 대상: 1× 진폭 및 단계 동기 불균형 반응을 규명하고 이를 줄이기 위한 보정 추의 무게를 계산합니다. 반대로, 분석 결과 강력한 비동기 성분이 드러난다면, 올바른 대응은 시험용 추를 사용하기보다는 베어링 간극, 윤활 상태 및 로터 안정성을 점검하는 것입니다.
