Taajuusmuuttajakäyttöisen oikosulkumoottorin kunnonvalvonta

Abstract

Tässä diplomityössä tutkittiin taajuusmuuttajakäyttöisen oikosulkumoottorin kunnonvalvontaa olemassa olevan kirjallisuuden ja mittauksien avulla. Mittauksissa mitattiin moottorin sähköisiä suureita tehoanalysaattorin sekä moottorin värinää kiihtyvyysanturien avulla. Tuloksien perusteella pyrittiin selvittämään, että pätevätkö taajuusmuuttajakäyttöisien ja verkkosyötettyjen oikosulkumoottoreiden vikojen esiintymisestä kertoviin vikaindikaattoreihin samat lainalaisuudet.

Työn mittaustuloksien analysoinnissa keskityttiin suurelta osin moottorin vaihevirtojen taajuusanalyysiin, mutta laakerivikojen tapauksessa tutkittiin myös moottorin värähtelyn yliaaltosisältöä. Työssä käytiin myös läpi muutaman markkinoilla olevan kunnonvalvontalaitteiston anturien teknisiä ominaisuuksia sekä sitä, millaisia mittauksia laitteistot ylipäänsä tekevät.

Työssä selvisi, että samat teoriat eri vikojen aiheuttamista indikaattoreista olivat pääsääntöisesti päteviä myös taajuusmuuttajakäyttöisillä oikosulkumoottoreilla. Laakerien sisällä olevien komponenttien tarkat mitat jäivät kuitenkin selvittämättä, joten teorian mukaiset laakerien vikaindikaattorit jäivät epätarkoiksi. Tämän vuoksi laakerivikojen osalta vertailu jää tehtäväksi mahdollisiin jatkotutkimuksiin.

In this master’s thesis, the condition monitoring of a frequency converter-driven induction motor was investigated with the help of already available literature and measurements. The electrical quantities of the motor with power analyzer and vibrations of the motor with the help of acceleration sensors were measured. Based on the results, an effort was made to find out whether the same theories apply to the fault indicators that indicate about the occurrence of faults in frequency converter-driven and grid-connected induction motors.

In the analysis of the measurement results of the work, the focus was mostly on the frequency analysis of the motor's phase currents, but in the case of bearing faults, also the harmonic content of the motor's vibrations was also investigated. The work also reviewed the technical properties of the sensors of a few condition monitoring equipment available on the market, as well as what kind of measurements the equipment generally are doing.

The work revealed that the same theories about the indicators caused by different faults were generally also valid for frequency converter-driven induction motors. However, the exact dimensions of the components inside the bearings were not determined, so the theoretical bearing failure indicators calculated in work remained inaccurate. Therefore, comparison of bearing defects, remains for possible further studies.