Surveillance des vibrations avec les variateurs Danfoss

Analyse des vibrations intégrée

Les variateurs Danfoss offrent une fonctionnalité de surveillance conditionnelle (CBM) intégrée unique. Pour les machines actuellement installées sans accès aux données de surveillance conditionnelle, ces variateurs offrent un moyen pratique de mettre en œuvre la surveillance et de commencer à collecter des données de performance.

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Outre la surveillance des enroulements du stator et de l’enveloppe de charge, la fonctionnalité CBM intégrée aux variateurs inclut la surveillance des vibrations. La surveillance des vibrations est réalisée à l’aide de capteurs de vibrations, nécessaires à la collecte des signaux. Le variateur prend en charge jusqu’à quatre canaux de vibration, connectés aux entrées analogiques, 4-20 mA.

La surveillance des vibrations comprend 2 fonctions :

Le niveau général de vibrations surveille les vibrations mécaniques et est utile pour la détection précoce des principaux dysfonctionnements tels que le déséquilibre, le désalignement ou le jeu mécanique.
La deuxième fonction utilise un autre type de valeur calculée par le capteur, utile pour surveiller la dégradation des paliers, une mauvaise lubrification, etc.

Les deux fonctions sont complémentaires. Les capteurs fournissent une sortie calculée pour la vibration générale (v-rms) ou l'état des paliers dans une plage de fréquences plus large (g-rms).

Analyse des vibrations par surveillance conditionnelle

Dans la mise en œuvre Danfoss, les vibrations sont toujours corrélées à la vitesse du moteur. C’est intéressant, car les variateurs Danfoss offrent des seuils adaptables en fonction des conditions de fonctionnement, contrairement à la surveillance classique qui se base sur des valeurs absolues pour toute la plage de vitesses. Cette capacité est unique dans les machines à vitesse variable.

La fonctionnalité de surveillance des vibrations de Danfoss n’est pas un système de diagnostic ; elle permet de suivre les variations entre les données de base et les valeurs actuelles à l'aide de seuils. Cependant, les meilleurs résultats de la surveillance des vibrations sont toujours associés à l'observation des variations, et un facteur clé est la surveillance continue de la fonction de vitesse.

Conformément à la norme ISO 20816-8:2018 relative aux vibrations mécaniques, la sortie de la fonction de surveillance du variateur doit comprendre deux avertissements et une alarme, tous sélectionnables. L’utilisateur reçoit une notification pour confirmer le changement de l’état de l'équipement surveillé et planifier la maintenance en conséquence. Cet avertissement précoce est essentiel pour permettre aux opérateurs de réagir rapidement afin d’éviter les temps d’arrêt imprévus de l’application.

Outre la surveillance des vibrations, les capteurs peuvent être utiles pour déterminer les points de résonance à partir des données de référence, ainsi que l’état général de la machine, augmentant ainsi la valeur pour le client.

La surveillance des vibrations est lié à la vitesse du moteur.

Capteurs de vibrations du portefeuille Hansford Sensors

Danfoss a conclu un partenariat avec le leader mondial en matière de capteurs de vibrations, Hansford Sensors (HS). La surveillance des vibrations CBM a été développée, testée et validée à l’aide de capteurs HS. Hansford est un spécialiste de la théorie des vibrations, de la sélection et du placement des capteurs, et le partenariat est mutuellement bénéfique pour les deux entreprises. Hansford fabrique des produits de haute qualité garantis à vie.

Installation, positionnement et type de montage des capteurs

Danfoss propose deux types de capteurs en fonction de la forme du corps :

Plane : Ce type de corps est optimisé pour une installation sur des surfaces planes préparées sur le moteur ou la machine, ou pour une utilisation avec des accessoires de montage. Les accessoires de montage sont utiles lorsque le perçage/filetage dans le moteur ou la machine n’est pas une option. (Goujon adhésif ou aimant). Les deux accessoires sont dotés d’un raccord femelle M8 correspondant.
Conique : Facile à installer sur des surfaces rondes, où il est impossible d’obtenir une surface plate sur le palier. Très utile pour les petits moteurs de < 11 kW. HS-D20C

Positionnement des capteurs

Le placement optimal des capteurs v-rms et g-rms diffère.

Vue 1 : Montez les capteurs RMS uniquement sur du métal rigide, en les alignant avec la direction de la vibration maximale.

Positionnement des v-rms

Le HS-D20 utilisé pour surveiller le déséquilibre, le désalignement et le desserrage se trouve toujours sur un élément rigide du carter du moteur. Dans l’idéal, positionnez-le sur le palier côté entraînement ou aussi près que possible de celui-ci. Certains moteurs sont préparés avec une surface plane. Le capteur peut être monté par perçage/filetage ou à l’aide d’un goujon adhésif ou même à l’aide d’un aimant si la surface est magnétique. Ce type de mesure RMS présente moins de risque de perte de signal.

En ce qui concerne l’axe, les capteurs peuvent être montés verticalement ou horizontalement, le plus près possible du palier côté entraînement.

Un capteur par moteur suffit pour les moteurs jusqu’à 15 kW nominaux. Pour les désignations du châssis plus grandes, nous recommandons plusieurs capteurs, dans une combinaison de types (v-rms et g-rms).

Si un seul capteur est installé, il est toujours recommandé de mesurer les deux axes et de sélectionner celui présentant le niveau de vibration le plus élevé pour une installation permanente. Les vibrations plus élevées sont provoquées par la résonance structurelle, la rigidité ou la liberté de mouvement, et il est important de déterminer la direction prédominante.

Vue 1 : Montez le capteur GPEAK ou le capteur de palier à proximité du palier : positions radiale horizontale et radiale verticale comme illustré.

Capteur g-rms ou capteur de palier

Le HS-D22 mesure les hautes fréquences jusqu’à 5 kHz qui ne sont pas transférées dans le carter du moteur. Il mesure l’état et la lubrification du palier sur lequel il est monté. Par conséquent, le montage sur le palier est indispensable. La qualité du montage est importante pour la cohérence du signal. Obtenez la meilleure connexion en perçant.

Raccordement électrique

Pour les variateurs Danfoss, raccordez les capteurs à la borne T12 (blanche) ou à la borne T13 pour l’alimentation 24 V et à AI53 (noire) ou AI54 pour le signal.

Comment acheter des capteurs avec la fonctionnalité CBM intégrée dans les variateurs Danfoss

Numéro de code Danfoss	Numéro Hansford Sensors	Description
134B8492	HS-D22B10	Transformateur 0-10 g, 4-20 mA
134B8493	HS-D20C0255019	Transformateur 0-25 mm/s, 4-20 mA, RMS, avec montage M8, base conique
134B8494	HS-D20CRT0255408	Transformateur 0-25 mm/s, 4-20 mA, RMS, avec température PT100
134B8496	HS-AC334-10	Câble de 10 m pour 8492 et 8943
134B8497	HS-AC010-10	Câble 10 m pour 8494

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