Verschleiß an rotierenden Maschinen ist unvermeidlich – verursacht durch elektrische und mechanische Beanspruchung sowie durch die Umgebung, in der sie arbeitet. Diese Fragen können Sie sich stellen:
- Wie können Sie erkennen, was in Ihrer Maschine vor sich geht?
- Wann wird Ihre Maschine eine unterdurchschnittliche Leistung erbringen?
- Wann wird sie ausfallen?
Diagnostisch unterstützte Instandhaltung erfordert zuverlässige Zustandsüberwachungssysteme, klare Diagnoseergebnisse und umfangreiche Erfahrung bei der Interpretation der Messergebnisse in Bezug auf den Zustand der Komponente.
Die Umsetzung einer risikoorientierten Instandhaltungsstrategie auf der Grundlage von Messdaten erfordert ein hohes Maß an anlagenspezifischem Wissen, eine hochentwickelte Sensorik und ausgefeilte Datenverarbeitung und Informationsgewinnung. Das Betriebsrisiko von Anlagen und Maschinen sollte zu jedem Zeitpunkt bekannt sein.
Um ungeplante Ausfallzeiten zu vermeiden, ist es daher sehr wichtig, mögliche Restlaufzeiten bis zur Durchführung von Wartungsmaßnahmen zu prognostizieren. Dadurch ist es möglich, zukünftige Investitionen detailliert zu planen, einen Experten (falls erforderlich) zu beauftragen und Instandhaltungsmaßnahmen während geplanter betrieblicher Ausfallzeiten durchzuführen.
Risikobasierte Wartung heisst:
- Risikoidentifizierung – Monitoring
- Risikobeseitigung – Erhöhung der Zuverlässigkeit.
Monitoring-Systeme 4.0
Mit »MOCOM« (motor condition monitor) hat Power Diagnostic Service (PDS) eine Familie von Überwachungsmodulen entwickelt die speziell für den Einsatz an Industriemotoren zugeschnitten sind (Bild 1).
Das Herz der Anlage ist ein Datensammler Mocom DC (Data Collector), der mit den einzelnen Mess- und Überwachungsmodulen kommuniziert und die Daten an einen Server zur Fernüberwachung weiterleitet (Bild 2). Zu seinen Hauptmerkmalen gehören:
- Spannungsversorgung, AC oder PoE (Power over Ethernet)
- Ethernet- und Sub-GHz-Wireless-Repeater-Funktion
- Selbständige Sensorsuche und Verbindung
- Messung der Umgebungsparameter.
Temperatur und Schwingungsmessung
Der batteriebetriebene Wireless-Sensor Mocom-VT misst Vibration (in 3 Achsen) und Temperatur. Via Edge-Computing auf dem Sensor werden Frequenzspektren berechnet, mit denen man abnormale Schwingungen identifizieren kann. Die Temperaturmessung wird mit den Umgebungsdaten verglichen, um Fehldiagnosen auszuschließen. Dank Wireless- und Batteriebetrieb ist die Installation denkbar einfach (Bild 3).
Messung der Netzdaten
Das Modul misst die Netzdaten und entspricht den Normen IEC 62053-21 und IEC 62053-22:
- 3 Phasen, Spannung und Strom
- Blindleistung, Scheinleistung, Lastwinkel
- Harmonische Verzerrung und Oberwellen.
Die Analysesoftware detektiert z. B. sofort etwaige Abnormitäten und Schieflastzustände, und die Daten werden über den Datensammler zum Server mit Datenbank transferiert (Bilder 4a und 4b).
Hochspannungsmaschinen und -Schaltanlagen
Bei hohen Spannungen können Teilentladungen entstehen, die auf eine Beschädigung der Isolation hindeuten. Diese Teilentladungen können erhöhte Ozonkonzentrationen in der Abluft verursachen. Der batteriebetriebene »EnviAir-Sensor« misst Temperatur, Feuchte und Ozonkonzentration und transferiert diese zum Datensammler und zum Server.
Diese »Teilentladungsmesstechnik« bietet sich besonders bei Vorhandensein von starken elektromagnetischen Störern an, drehzahlvariable Antriebe, Windkraft usw. Bei Motoren mit Nennspannungen > 3,3 kV, empfiehlt sich grundsätzlich eine Teilentladungsüberwachung basierend auf einer direkten Erfassung der elektrischen Entladungsimpulse (Bild 5).
Support für den Anwender
Die digitale Zustandsdatenerfassung mit Hilfe von Sensornetzwerken erlaubt es rasch lokal Fehlfunktionen zu erkennen. Dabei wird vermehrt künstliche Intelligenz eingesetzt, die es erlaubt schneller Datenkorrelationen zu erkennen.
Innerhalb der letzten 10 Jahre hat PDS mehr als 14 000 Monitoring-Systeme installiert, von denen ein großer Teil direkt mit unserem Cloud-Server kommuniziert. Dies erlaubt ein rasches Feedback zu unseren Technikern, die dann unmittelbar einem Anwender beratend oder mit weiterer Prüftechnik an 24 Stunden und 7 Tage die Woche zur Seite stehen können.
