Ανάπτυξη τεχνικών προβλεπτικής συντήρησης σε κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος

Abstract

Με την παρούσα εργασία ερευνήσαμε τις παραμέτρους που ένας βιομηχανικός κινητήρας μικρής και μέτριας ισχύος που επηρεάζουν τη διάρκειά ζωής του και πως μπορούμε να προβλέψουμε μία αστοχία στα υλικά που απαρτίζουν μία κινούμενη κατασκευή δια μέσου της παρατήρησής της και των διαφόρων κραδασμών που αναπτύσσονται σε αυτή, κάτω από φυσιολογικές ή μη, συνθήκες. Κατασκευάστηκε μία πειραματική διάταξη από έναν κινητήρα 0,75kW, αναρτημένο σε έναν μειωτήρα με i=80 που λιπαινόταν με ορυκτό λιπαντικό. Στην έξοδο του κινητήρα τοποθετήθηκε σύνδεσμος για προσάρτηση άξονα με διαμορφώσεις ώστε να μπορούν να τοποθετηθούν ρουλεμάν διαφορετικής διαμέτρου. Οι κραδασμοί μετρούνταν από έναν αισθητήρα κραδασμών και τα αναλογικά δεδομένα που εξήγαγε, μεταφέρονταν σε ένα PLC S7 – 1200 όπου γινόταν ο μετασχηματισμός τους σε ψηφιακό σήμα. Τα ψηφιακά, πλέον σήματα οδηγούνταν μέσω ενός raspberry Pi στο cloud της Amazon για περαιτέρω επεξεργασία. Το πείραμα διήρκησε δύο μήνες και περιελάμβανε μετρήσεις κραδασμών του μειωτήρα, μετρήσεις ρουλεμάν με εργοστασιακή λίπανση ώστε να έχουμε ένα baseline για τις μετρήσεις μας. Έπειτα είχαμε μετρήσεις χωρίς λιπάντικο κι εν συνεχεία πήραμε δεδομένα κραδασμών για διάφορους τύπους ελλατωμάτων που εμείς δημιουργήσαμε σε εσωτερικό, εξωτερικό δακτύλιο και στις μπίλιες κύλισης. Με το πέρας των πειραμάτων παρατηρήσαμε τις διαφορές στις μετρήσεις που είχαμε από τα επιμέρους πειράματα και διαπιστώσαμε πως οι αναμμενόμενες τιμές ταχύτητας κι επιτάχυνσης των ταλαντώσεων ήταν παρόμοιες με τις μετρήσιμες, γεγονός που μας οδήγησε στο συμπέρασμα ότι μπορούμε να αξιοποιήσουμε τα δεδομένα και σε άλλες εφαρμογές, διαφορετικής κλίμακας. Τα συμπεράσματα που απορρέουν από μία εργασία στην οποία μετρήθηκε τέτοιος όγκος δεδομένων είναι ποικίλα και δεν περιορίζονται στα στενά όρια μόνο της παρούσας και κάλλιστα μπορούν να χρησιμοποιηθούν από εφαρμογές ελέγχου ποιοτικού ελέγχου, εφαρμογές διαχείρισης ποιότητας και λοιπές παρεμφερείς.