1. 1차 송풍기의 전동기

Detection of an Electrical Problem on a Primary Air Fan Motor

 

1.1 背景 (Background)

TA사는 연간 예지정비 계약을 체결한 사용자로부터, 그 들의 1차 및 2차 송풍기에 대해 실시간 분석을 실시한 후, 문제점을 간략한 보고서로 지적해 달라는, 기술적 제휴를 요구받았다. 이런 모든 설비들의 전동기 축에는 Fan Wheel이 장착되어 있다.

 

1.2 結果 및 結論 (Results and Conclusions)

그림 12-1에 있는 1, 2차 송풍기에 약간의 문제점이 있는 것이 발견되었다. 그림 12-2와 12-3에서와 같이 위치 1A 및 1H에서 측정한 전동기의 내외측 베어링의 수평 방향과 축방향에서 1×RPM 진동이 우월하며, 이 둘의 크기는 각각 0.320 in/sec와 0.375 in/sec이었다. 이 둘의 크기는 이런 형태의 송풍기에서의 일반 경보치인 0.275 in/sec를 초과한 것이다.

그림 12-1 1, 2차 송풍기 및 진동측정 위치도 

그림 12-2 위치 1H에서의 진동 스펙트럼 

그림 12-3 위치 1A에서의 진동 스펙트럼

표 12-1은 각 측정점에서의 1×RPM 진동 크기와 위상을 비교한 것이다. 내외측 베어링 사이의 수평방향 위상차는 14˚이고 수직방향 위상차는 29˚로 거의 비슷하다는 것에 주목하라. 이것은 가장 가능성 높은 진동 원인이 불평형이라는 것을 의미한다. 이 송풍기는 Overhung 형태이기 때문에, 축방향 측정값은 불평형에 의해 영향을 받는다.

표 12-1 각 측정점에서의 1×RPM에서 진폭 및 위상각 비교

그림 12-4는 위치 1A에서 측정한 스펙트럼으로, 2× 전력계통 주파수(7200 cpm)와 2×RPM을 분리하기 위해 화상 확대한 것이다. 7200 cpm 진동이 발생하고 있었으며, 가끔 전기적인 문제점으로 간주되는 진동소음이 전동기에서 발생되었다는 것을 명심하라. 이 화상 확대한 스펙트럼에서 보면, 7200 cpm 주위에 극 통과 주파수(Fp = 슬립 주파수×극수)의 측대파를 가지고 있는 0.124 in/sec 크기의 2× 전력계통 주파수 (7200 cpm)가 있다. 공칭 3600 rpm 전동기는 극수가 2극이고 슬립 주파수는 38 cpm이므로, 이것은 로터와 고정자 사이에 가변 간극이 있음을 의미한다 (이것은 Fan Wheel의 불평형에 의해 영향을 받았기 때문일 것이다).

그림 12-4 위치 1A에서의 720 cpm 부근의 Zoom Spectrum

 

1.3 勸告事項 (Recommendations)

① 먼저 Fan Wheel의 발란싱을 실시한다. 이는 표 12-1의 위상 분석 결과, 뚜렷한 정적 불평형(내외측 베어링간의 위상차가 단지 15˚에서 30˚ 정도뿐임)을 나타내고 있기 때문에, 일면 발란싱만 실시하여도 해결될 것 같다.

② Fan Wheel Balance를 실시한 후, 그림 12-1과 같이, 모든 위치에서 측정을 반복해야 한다. 여기서 1차적인 관심은, 그림 12-4와 같이, 위치 1A에서 측정한 2× 전력계통 주파수에서의 높은 진동치(0.124 in/sec)가 허용치(0.06 in/sec 이하)까지 감소될 수 있나 하는 것이다. 만일 그렇게 되지 않는다면, 차후 점검시 이 주파수에서의 진동 상태를 정밀하게 경향 감시해야 한다.

 

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