Mir stellt sich die Aufgabe einige (groessere) DC Motoren zu ueberwachen um praeventiv zu erkennen wann ein Austausch/Wartung am Motor faellig wird. Die Motoren sind so 10-15 Jahre alte Buersten-Motoren unterschiedlicher Hersteller, die Treiber sind je nach Motor DCS500 oder DCS800 von ABB Die Treiber/Motoren arbeiten in einer Produktionslinie im Master following Mode mit einigen Aenderungen an den Parametern. Im Moment tausche ich die Motoren rein auf Basis von statistischen Beobachtungen aus, trotzdem fallen mir von Zeit zu Zeit der eine oder andere Motor aus und die Produktionslinie steht. Ich moechte jetzt die Motoren ueberwachen um einen nehenden Fehler erkennen zu koennen bevor der Motor ausfaellt. Ich habe bist jetzt an folgende Sensoren gedacht: Accelerometer um Vibrationen (Lagerschaeden) zu erkennen und Temperatur Sensor Keine Idee habe ich im Moment wie ich groesser werdendes Buerstenfeuer erkennen kann (vielleicht mit einem LDR oder Photodiode in der Naehe des Kollektors). Welche Parameter sind noch interessant und wie kann man diese erfassen um kommende Fehler des Motors zu erkennen? Ju
Juergen G. schrieb: > Accelerometer um Vibrationen (Lagerschaeden) zu erkennen Mikrofon? > und > Temperatur Sensor > > Keine Idee habe ich im Moment wie ich groesser werdendes > Buerstenfeuer erkennen kann (vielleicht mit einem LDR > oder Photodiode in der Naehe des Kollektors). Vielleicht über die schlechter werdende EMV? > Welche Parameter sind noch interessant und wie kann man > diese erfassen um kommende Fehler des Motors zu erkennen? Wenn die Motoren gekapselt sind: Vielleicht Isolationswiderstand. Der Abrieb von den Bürsten bleibt irgendwo.
Juergen G. schrieb: > trotzdem fallen mir von Zeit zu Zeit der eine oder > andere Motor aus und die Produktionslinie steht. Ohne zu wissen, durch welche Schäden (oder Ursachen dazu) der Ausfall konkret verursacht wird, ist das doch schon wieder mal reines Rätselraten. Einige Möglichkeiten: Defekte Bürsten, defekte Lager, Überhitzung der Wicklung (welche?), Durchschlagen der Isolierung, Ansprechen irgendwelcher Schutzschaltungen, Überlastung durch äußere Einflüsse wie Staub, Regen, Blockieren der Lüftung, Laststöße...? Die Ursachen der Schäden müssen behoben werden, denn wenn man sie erkennen kann sind sie ja schon da. Und dann ist es schon zu spät. Entweder engere Wartungsintervalle bei Verschleißteilen wie Bürsten, Lagern usw. vorsehen oder durch großzügigere Dimensionierung oder durch Beheben von Mängeln wie Verschmutzung, Behinderung der Lüftung usw. Oder gar Motoren einer besseren Qualitätsstufe einsetzen.
Juergen G. schrieb: > Accelerometer um Vibrationen (Lagerschaeden) zu erkennen Sinnvolle Idee. > und > Temperatur Sensor Das allerdings wohl eher weniger. Welche Temperatur genau soll denn da gemessen werden? > Keine Idee habe ich im Moment wie ich groesser werdendes Buerstenfeuer > erkennen kann Stromaufnahme des Motors analysieren. Das liefert (Mittelwert) nicht nur die Information, die den Temperatursensor überflüssig macht, sondern bei detaillierterer Auswertung noch sehr viel mehr, vom partiellen Wicklungsschluß über abgenuckelten Kommutator bis hin zur ausgelutschten Bürstenkohle. Und das sogar ziemlich zielsicher. Einzig synchrone rythmische Lastwechsel können das schöne Konzept etwas aus dem Tritt bringen, weswegen dein Vibrationssensor eine sehr gute Idee ist. Dessen Signal kann man zur Kompensation einspeisen, um Motorfehler von sonstigen Mechanikfehlern zu unterscheiden.
Vielleicht kam das nicht richtig zur Geltung. Die Motoren fallen nicht wegen ein und demselben Problem aus. Das Problem im allgemeinen ist das sie in ziehmlich rauher Umgebung laufen, und mal das eine und mal das andere die Ursache fuer den Ausfall ist. Ich kenne die Ursachen der Ausfaelle und das sollte aus meiner obigen Beschreibung auch herauszulesen sein das die Hauptursachen Lagerschaeden und fehlerhafte Buersten sind. Wicklungsschaeden durch Ueberlastung verhindern die Treiber bereits sehr wirksam. Klar kann ich den Motor in Watte packen und in einen Cleanroom stellen dann muss ich halt die Klimaanlage des Cleanrooms ueberwachen und Watte tauschen in die Wartungsliste einbeziehen. Ich kann aber nicht bei jedem zwei Monats Wartungzyklus mal auf Verdacht alle Motoren tauschen und jeden einzelnen bis zum naechsten Wartungszyklus ueberholen. Es geht darum zu erkennen wann welcher Motor sein Ideal verlaesst und diesen daraufhin im naechsten Wartungsstillstand auszutauschen und zu ueberholen. Ich moechte ein Ueberwachungssystem haben und deshalb die Frage an Euch wie man am besten die einzeln moeglichen Fehler eines DC Motores fruehzeitig erkennen kann. Ju
Teperaturmessung ist obligatorisch, nicht nur fuer das geplante Ueberwachungssystem. Ich moechte sie aber gleich in ein und dem selben Sytem unterbringen. Temperatur messe ich schon jetzt. Die Motoren haben externe Kuehlung weil sie mitunter bei ziehmlich geringer Geschwindigkeit richtig Torque bringen muessen und dabei warm werden koennen. @c-hater Hast Du mir irgendeine Quelle wo ich was ueber das Strom-verhalten bei verschiedenen Fehlern lesen kann? Rythmische Lastwechsel habe ich nicht im System, die Motoren laufen langsam an, bleiben dann eine Weile in diesem Langsamlauf und werden dann langsam bis auf Betriebslauf hochgefahren. Dort bleiben sie dann im Idealfall bis zu zwei Monaten. Dann werden Sie zur Wartung der Anlage runtergefahren.
Ich würde mich meinen Vorredner anschließen. Die Stromaufnahme des Motors enthält eine Menge Informationen. Jedoch finde ich auch die anderen Sensoren sinvoll. Besonders deren Zusammenspiel enthält eine Menge Informationen. Wenn dir mehrere Motoren zur Verfügung stehen, könntest du versuchen einen Klassifikator zu erstellen. Mit deren Hilfe könntest du Fehler relativ früh erkennen, jedoch wären auch Aufnahmen von Motoren mit Fehlern nötig (um Kriterien zu finden ab wann etwas Fehlerhaft ist). Die Genauigkeit steigt hier mit der Anzahl an aufgenommenen Daten und Anzahl der Motoren. (einige Schlagworte: Merkmalsextraktion, Nächste-Nachbarn-Klassifikation, Bayes-Klassifikator, etc.) Eine andere Methode wäre eine online Parameterschätzung. Hierbei wird ein Mathematisches Modell der Motoren verwendet und online von aufgenommenen Messdaten auf die Parameter des Modells geschlossen. Bei Änderungen der Parameter(bevorstehender Fehler) kann eine Warnung ausgegeben werden. Diese Methode ist recht aufwendig und benötigt doch etwas Einarbeitungszeit. Natürlich muss bei jeder Methode ein großer Wechsel des Arbeitspunktes mitbedacht werden.
Das was @Technische Diagnose (Gast) ausfuehrt ist genau die Idee die ich verfolge. Mir ist klar das es eine Weile Dauert bis genuegend Messdaten vorhanden sind um aussagefaehige Schluesse ziehen zu koennen. Doch dazu muss ich erst mal eine Art Datenlogger mit den geeigneten Sensoren haben. Nach dem was wir hier bis jetzt zusammengetragen haben stehen folgende Sensoren an. Accelerometer Microfon Stromsensor Temperatursensor Wobei Microfon und Accelerometer in der Form etwa in gleichem Masse aussagekraeftige Werte geben werden. Von den Kosten her ist das voll vertretbar, also nicht unbedingt ein Grund das eine oder andere weg zu lassen. Stromaufnahme muss ich mich nochmal etwas naeher mit beschaftigen. Das zu erwartende Messsignal wird vermutlich ziehmlich komplex aussehen, sowohl auf der Einspeisungsseite des Treibers als auch auf der Seite zwischen Treiber und Motor. Die Treiber sind Thyristor-Bruecken/Baenke haben wohl intern eine Stromauswertung, geben diese aber offensichtlich nicht als Information nach aussen. In den Datenblaettern von ABB hab ich da noch nichts naeheres dazu gefunden. So werde ich da wohl auch etwas externes verwenden muessen. Gibts noch andere Vorschlaege welche Art Sensor noch sinnvoll waere? Ju
Hallo, hast Du bereits beim Motorhersteller nachgefragt? Vielleicht kann/möchte er Dir Tipps bezüglich Indizien für einen baldigen Motorausfall geben. Mit freundlichen Grüßen Guido
1.Strom messen mit LEM-Sensor ist sicher möglich? 2.Das Bürstenfeuer könnte man ja mal von einem gesunden und einem kranken Motor vergleichen? Eine oszillografische Auswertung ist das Eine. Diese in einen simplern, auswertbaren Schwellwert umzusetzen stelle ich mir allerdings nicht ganz so einfach vor, da je nach Betriebszustand oder Krankheit andere Werte möglich sind.
Die Tipps von OSZI40 finde ich OK. Sinnvoll wäre Datenerfassung sobald die Anlage läuft. Sukzessiver Vergleich mit neuen aktuellen Daten kann hilfreich sein für Fruehdiagnose . Einsatz von OSZI bringt oft viel mehr als gedacht.Man muss ihn aber bedienen können…diesen seltenen Burschen ! Wer es kann ist klar im Vorteil !
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