作为工业领域的一种关键旋转设备,对于终端用来说,关于电机维护的主要是电气班组的设备工程师、电机维护工程师、电机检修人员等;对于电机厂家以及电机经销商来说,主要是电机售后服务工程师、电机销售人员,会涉及到电机的运行维护;险此之外,还有第三方检修人员等。目前已经有很多智能产品号称可以实现电机的预测性维护,但问题也非常多。1)传感器安装难。设备状态监测需要振动、噪声、温度传感器,通讯协议并不统一,自成体系,安装、使用、维护成本高昂。2)技术成本高。工业场景设备类型多,运行工况复杂,预测性维护算法涉及数据预处理、工业机理、机器学习,技术要求很高。3)时间成本高。预测性维护要实现,前期需要大量历史数据的支撑,数据采集、归纳、分析是一个漫长的过程。以电机预测性维护的理念为原型的电机智能运维,虽然被各大宣传媒体提得很多,但还远远未到落地很好乃至普及的程度,不论是预测性维护的预测效果,还是电机的智能运维的市场推广以及市场接受程度,对于电机维护人员的电机运维来说,都还有很远的一段距离!电机状态监测对有关参数加以分析,从而对电机运行状态进行系统自动监测分析或人工分析。南通研发监测台
为了避免发生灾难性电机故障的可能性,业界产生对开始退化的感应电机组件进行了早期状态监测、故障诊断的需求。状态监测可在其整个使用寿命期间对感应电机的各种部件进行持续评估。感应电机故障的早期诊断,对即将发生的故障提供足够的警告,为企业提供基于状态的维护和短暂停机的时间建议。电机故障监测系统,电机状态检测仪。电机故障监测系统是采用现代电子技术和传感器技术,对电动机运行过程中的各种参数进行实时在线检测、分析、处理并作出相应报警或指示的装置。其基本功能包括:1、对电动机的绝缘电阻、温升等常规电气参数和振动、噪声等机械量进行测量;2、通过设定值比较法确定电机的实际工况;3、根据设定的报警阈值或动作时间发出声光报警信号;4、通过通讯接口与plc或其它自动化设备相连实现远程控制。南通减振监测公司通过监测数控机场刀具的振动频率和振幅,可以评估切削过程中的稳定性和刀具的健康状态。
电机状态监测和振动分析提供加速度计选择的建议。基于直流和非同步交流电机的常见故障。这些常见故障可通过振动分析检测出来,包括机械和电气故障。重点是传感器的频率范围及其安装方法,以便可靠地检测这些故障。例如,考虑以几百赫兹的周期性频率(称为故障频率)发生的撞击事件,但每个事件的能量可从起始点带走,频率在低至千赫范围内。因此,用于检测撞击、摩擦和凹槽等事件的传感器应在几百赫兹到20千赫的宽频范围内响应。对于传统的机械故障,如平衡和对准,频率范围从约0.2倍的运行速度到50-60倍运行速度是足够的。电气故障需要机械故障所需的低频和高频段。电机会同时出现机械和电气故障,这会导致振动。只要安装的振动传感器具有足够的带宽和灵敏度,就可以检测到这些故障。机械故障伴随着冲击、摩擦和疲劳,会产生比电气故障频率更剧烈的振动,但凹槽除外。凹槽产生的振动频率与摩擦频率大致相同。如果传感器的带宽和安装方法足以检测机械故障,那么它们也将检测电气故障。
传统方法通常无法自适应提取特征, 同时需要一定的离线数据训练得到检测模型, 但目标对象在线场景下采集到的数据有限, 且其数据分布与训练数据的分布可能因随机噪声、变工况等原因而存在差异, 导致离线训练的模型并不完全适合于在线数据, 容易降低检测结果的准确性; 其次, 上述方法通常采用基于异常点的检测算法, 未充分考虑样本前后的时序关系, 容易因数据微小波动而产生误报警, 降低检测结果的鲁棒性; 再次, 为降低误报警, 这类方法需要反复调整报警阈值. 此外, 基于系统分析的故障诊断方法利用状态空间描述建立机理模型, 可获得理想诊断和检测结果, 但这类方法通常需要提前知道系统运动方程等信息, 对于轴承运行来说, 这类信息通常不易获知. 近年来, 深度神经网络已被成功应用于早期故障特征自动提取和识别, 可自适应地提取信息丰富和判别能力强的深度特征, 因此具有较好的普适性. 但是, 这类方法一方面需要大量辅助数据进行模型训练, 而历史采集的辅助数据与目标对象数据可能存在较大不同, 直接训练并不能有效提升在线检测的特征表示效果; 另一方面, 在训练过程中未能针对早期故障引发的状态变化而有目的地强化相应特征表示. 因此, 深度学习方法在早期故障在线监测中的应用仍存在较大的提升空间.电机监测需要实时获取和处理数据,以及及时发出警报。要求数据采集和处理要高性能的硬件和快速的算法。
设备状态监测及故障预警若干关键技术可归纳如下:(1)揭示设备运行状态机械动态特性劣化演变规律。设备由非故障运行状态劣化为故障运行状态,其机械动态特性通常有一个发展演变过程(2)提取设备运行状态发展趋势特征。在役设备往往具有复杂运行状态,在长历程运行中工况和负载等非故障因素会造成信号能量变化,故障趋势信息往往被非故障变化信息淹没,需较大程度上消除非故障变化造成的冗余信息,进而构建预测模型。动力装备全寿命周期监测诊断方面:实现了支持物联网的智能信息采集与管理、全生命周期动态自适应监测、早期非线性故障特征提取。优化重构出综合体现装备运行工况及表现的新参数,提高异常状态辨识的适应性与可靠性,基于运行过程信息反映装备劣化趋势与故障发展规律,来提高故障早期辨识能力。基于物联网和网络化监测诊断将产品监测诊断与运行服务支持有机集成一体,在应用中实现动力装备常见故障诊断准确率达80%以上。应用于风力大电机、空压机等大型动力装备的集群化诊断领域。提供了基于物联网的动力装备全生命周期监测与服务支持创新模式,提供了其生命周期的远程监测诊断与维护等专业化服务。电机状态监测和故障诊断技术,能预报故障发展趋势的技术。它包括识别电机状态和预测发展趋势两方面。南京NVH监测系统供应商
盈蓓德开发的系统可以从振动信号等监测数据中可以提取时频特征、小波特征、包络谱特征等早期故障特征。南通研发监测台
在预防性维护的应用中,振动是大型旋转等设备即将发生故障的重要指标,一是由于在大型旋转机械设备的所有故障中,振动问题出现的概率比较高;第二,振动信号包含了丰富的机械及运行的状态信息;第三,振动信号易于拾取,便于在不影响机械运行的情况下实行在线监测和诊断。旋转类设备的预防性维护需要重点监控振动量的变化。其预测性诊断技术对于制造业、风电等的行业的运维具有非常重大的意义。通过设备振动等状态的预测性维护,可以及时发现并解决系统及零部件存在问题。但是对于一些不是因为设备问题而存在的固有振动,振动强度的不必要增加会对部件产生有害的力,危及设备的使用寿命和质量。在这种情况下,则需要采用振动隔离技术来解决和干预,有效抑制振动和噪声的危害,避免设备故障和流程关闭。南通研发监测台