Sähkökoneiden kunnonvalvonta-antureiden kehitys vaativiin ympäristöolosuhteisiin

Abstract

Diplomityössä kerrotaan sähkökoneiden on-line kunnonvalvontaan käytettävistä mittauksista ja analyyseistä sekä antureista, joilla näitä mittauksia voidaan suorittaa. Työssä pohditaan anturielektroniikan suunnittelua ja rakentamista vaativiin ympäristöolosuhteisiin, joita ovat muun muassa korkea lämpötila, kosteus, paine ja voimakkaat magneettikentät. Testataan analogisen lämpötila-anturin toimivuutta taajuusmuuttajakäytön läheisyydessä. Häiriöpiikkien suodattamista varten tehdään mediaanisuodatusohjelma.

Lisäksi työssä suunnitellaan kunnonvalvontapilotit pumppuun sellutehtaalle sekä generaattorikäyttöön vesivoimalaan. Pilotit muodostuvat anturoinnista, anturitason tiedonsiirrosta ja mittaustiedon keruusta. Järjestelmää testataan lievästi sisäkehävaurioisella laakerilla. Työssä kerrotaan myös kunnonvalvontajärjestelmän pilotoinnista sellutehtaalle ja analysoidaan sieltä saatuja tuloksia.

In this master's thesis, measurements, sensors and analyses for the on-line condition monitoring of electric machines are discussed. The design and manufacturing of sensor electronics for demanding environmental conditions, e.g. high temperature, humidity, pressure and strong magnetic fields, is considered. Furthermore, the functionality of an analogue temperature sensor in the proximity of a frequency converter drive is evaluated. For the filtering of disturbances, a median filtering program is written.

In addition, condition monitoring pilots are designed for a pump at a pulp mill and for a small-scale hydroelectric generator. The pilot installations consist of sensors, sensor-level communications and the collection of measurement data. The condition monitoring system is tested with a bearing with a minor outer race fault. The piloting at the pulp mill is discussed and the results obtained thereof are analysed.