Die einzigartige patentierte Technologie von Artesis nutzt einen modellbasierten Spannungs- und Stromsystemansatz, um eine breite Palette von Fehlern an Elektromotoren zu erkennen. Dieser modellbasierte Ansatz beruht auf dem Prinzip, dass der von einem Elektromotor aufgenommene Strom nicht nur von der angelegten Spannung, sondern auch vom Verhalten des Motors und der angetriebenen Ausrüstung beeinflusst wird. Er identifiziert die Verzerrungen der Stromwellenform, die nicht durch Verzerrungen der Spannungswellenform verursacht wurden und daher durch das Verhalten des Systems aus Motor und angetriebener Ausrüstung verursacht worden sein müssen. Die Häufigkeit dieser Verzerrungen weist auf die Art der Ursache hin, und das Ausmaß der Verzerrungen zeigt die Schwere der Ursache an.

Wie sieht die modellbasierte Spannungs- und Stromsystemanalyse im Vergleich zu VA aus?

Im Vergleich zur Schwingungsanalyse ist die Artesis-Technologie empfindlicher für Torsionsphänomene, während Schwingungssysteme empfindlicher für radiale Phänomene sind. Das modellbasierte System kann eine Vielzahl mechanischer Phänomene innerhalb des Motors und der angetriebenen Ausrüstung erkennen, nicht nur in Bezug auf Lager, sondern auch auf allgemeine Probleme wie Ausrichtungsfehler und Unwucht. Es erkennt auch eine Reihe von elektrischen Problemen wie gebrochene Rotorstäbe und lose Motorwicklungen.

Die modellbasierte Spannungs- und Stromanalyse misst eine Reihe von elektrischen Parametern wie die gesamte harmonische Verzerrung (THD), die Spannungsasymmetrie und die Stromasymmetrie, die ihrerseits zu längerfristigen mechanischen wie auch elektrischen Problemen beitragen können. Diese Parameter können auch zu Schwingungssignalen führen, die von der Schwingungsanalyse manchmal fälschlicherweise als mechanische Fehler, wie z. B. Lagerprobleme, interpretiert werden können. Da diese elektrischen Parameter mit der Artesis-Technologie direkt gemessen werden, können solche Fehldiagnosen vermieden werden.

Wie bei der Schwingungsüberwachung nehmen die mit dem modellbasierten Systemansatz ermittelten Signale zu, wenn die Ausrüstung unter größerer Belastung arbeitet. Wenn man nur die erhöhten Vibrationswerte heranzieht, könnte man fälschlicherweise zu dem Schluss kommen, dass ein Problem entstanden ist. Da modellbasierte Systeme Spannung und Strom messen, berechnen sie auch die Leistung und verwenden diese Lastinformationen zur Normalisierung der Messwerte, um solche Fehldiagnosen zu vermeiden.

MCSA (Motorstrom-Signaturanalyse) ist eine bewährte Technik, die auf demselben Grundprinzip beruht wie die modellbasierte Spannungs- und Stromanalyse, nämlich dass der von einem Motor aufgenommene Strom von einer Reihe von Faktoren beeinflusst wird, die jeweils bei bestimmten, identifizierbaren Frequenzen auftreten. MCSA wird klassischerweise zur Erkennung von Rotor-Bar-Problemen in Asynchronmotoren verwendet, ein Phänomen, das modellbasierte Systeme ebenfalls erkennen können, allerdings mit einer im Allgemeinen besseren Auflösung als MCSA.

Ein modellbasiertes System ist jedoch viel leistungsfähiger als MCSA, wenn es darum geht, ein breites Spektrum von Phänomenen zu identifizieren und zu diagnostizieren. Die wichtigsten Unterschiede zwischen ArtesisTechnology und MCSA-Systeme sind:

MCSA

MCSA führt eine Spektralanalyse des gesamten Motorstroms durch, der von der 50- oder 60-Hz-Netzfrequenz dominiert wird. Rotorstabfehler werden anhand des Höhenunterschieds zwischen der Netzspitze und der dominanten Durchgangsfrequenz des Pols erkannt, der bei einem Motor in gutem Zustand typischerweise 60 dB beträgt und bei einem sehr schlechten Motor auf 30 dB fällt.

  • Der MCSA basiert im Allgemeinen nur auf Strom.
  • MCSA verwendet oft nur eine Phase.

Modellgestützte Spannungs- und Stromanalyse

Der modellbasierte Ansatz analysiert den “Reststrom” – die Verzerrungen der Stromwellenform, die nicht durch Verzerrungen der Spannungswellenform verursacht wurden. Dadurch wird die dominante Netzfrequenz eliminiert und der Schwerpunkt auf die Signale gelegt, die die Fehler im gesamten Spektrum anzeigen.

  • Der modellbasierte Ansatz misst sowohl die Spannung als auch den Strom, um Verzerrungen aus der Stromwellenform zu entfernen, die durch Verzerrungen der Spannungswellenform entstanden sind.
  • Das modellbasierte System misst alle drei Phasen des Stroms und alle drei Phasen der Spannung.
  • Ein modellbasiertes System ist wesentlich empfindlicher gegenüber einer Vielzahl von Phänomenen, da sein Spektrum nicht von der Netzfrequenzspitze dominiert wird.
  • Verzerrungen in der Spannungsversorgung würden dazu führen, dass MCSA Fehlfunktionen identifiziert. Solche Verzerrungen sind bei vielen industriellen Stromversorgungen durchaus üblich und können bei umrichtergesteuerten Ausrüstungen enorm sein.

Probleme, die durch die Unsymmetrie zwischen den Phasen aufgedeckt werden können, sind nicht sichtbar, wenn nur eine einzelne Phase gemessen wird.