Test & verification of our method for predictive maintenance & condition monitoring

  • Dezember 20th, 2016
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  • gerd

Wie kann der Kraftaufwand von einem geregelten A/C- oder D/C-Antrieb gemessen werden, der zusätzliche
Kraft 
zur Überwindung mechanischer Trägheit aufwendet?
Verschleißtrends & unzählige Störfaktoren der angetriebenen Mechanik
 (Getriebe, Antriebsrollen, Lager und Verschmutzungsgrad) vor einem ungeplanten Stillstand sind erkennbar!

Das macht die „Patent Pending“-Methode der RuppEnergy, die die mechanische Kraftaufwendung des Antriebes direkt proportional aus der Regelkraftaufwendung der elektrischen Energiezufuhr (gemessen in Watt) misst, analysiert und bewertet.

Der folgende Messaufbau im Kleinen verdeutlicht die Mess- und Analysemethode:

EDS & Frequenzgesteuerter MotorEin 12 Volt Gleichstrom –  Schrittmotor mit Positions- und Geschwindigkeitsregelung.

Die EDS(Equipment Data Sensors)-Messklemme wird

über die 220 V A/C Zuführung geklappt,

worüber die Leistung des Antriebmotors mit einer Messfrequenz von 10 Hz aufgenommen wird.

Die Berechnung der Gesamtleistung und der aus dem Signal berechneten Regelleistung erfolgt im EDS.

So sieht der Normalbetrieb ohne Belastung auf der Antriebsachse aus:

Ungestörter Motorantrieb

Zwei Geschwindigkeiten, die 7 bzw. 12 Watt Leistung beanspruchen. Auch ohne Belastung regelt der Motor mit einer Regelkraft von 0,07 Watt (siehe blaue Linie).

Der Index Condition behält seine Aussagekraft über den Regelaufwand unabhängig von der Geschwindigkeit.

Wie reagiert der Motor bei Belastung?

Gestörter Motorantrieb

Die Motorregelung versucht auch bei Belastung die Geschwindigkeit zu halten. Der Kraftaufwand steigt. Das ist im Rohsignal zu sehen, das um ca. 25% steigt.

Der extrahierte Index Condition dagegen steigt um ein Mehrfaches (<600%) und qualifiziert sich zum feinauflösenden Parameter.

Schon leichte Veränderungen werden erkannt!

Die Visualisierung von Anomalien ist für das Verständnis der Methode gut. Doch im laufenden Betrieb muss der Prozess automatisiert werden. Dafür werden bewährte Methoden mit statistischen Regelkarten (SPC-Charts) verwendet:

SPC des Motors1. Die Motorwelle wurde leicht bis kräftig abgebremst, um eine aufkommende Anomalie zu simulieren.

2. Die Regelkarte berechnet die Standardabweichung jeder Stichprobe. Aus dem Kurvenverlauf lassen sich Regeln ableiten, die einen Trend hin zur Anomalie als Trigger für eine Warnung ausgeben kann.

3. Upper und Lower Control Limits werden automatisch ermittelt. Der Qualitätsingenieur fixiert die gewonnenen Grenzen, sodass das Getriebe an den Folgetagen gegen dieselben Grenzen bewertet wird.

 

Universell einsetzbar für geregelte Antriebe aller Art.

Auf Wunsch eingebunden in Cloud Lösungen von Microsoft Azure oder SAP HCP

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