5. 가변 냉각 모터의 상 문제

Detection of Phasing Problem in a Variable Speed Chiller Motor

 

5.1 背景 (Background)

TA사는 대규모 제작 설비의 예지정비 프로그램 조사를 수행하는 계약을 맺었다. 이 계약에 포함된 설비에는, 가변속 전동기를 동력원으로 하는 원심 냉각기도 포함되어 있었다. 그림 12-15는 이 기기의 도면이다. 정상적인 예지정비 프로그램 데이터 수집 동안에는 전력계통 주파수를 60 ㎐(FL=3600 cpm)에 맞추어 놓았다. 계속해서 데이터를 수집해 가던 중 1989년 2월 그림 12-16과 같이 2FL(7200 cpm)에서 극히 큰 진동치가 나타났다.

그림 12-15 냉각기의 구조와 진동측정 위치

그림 12-16 전동기의 위치 1H에서의 진동 스펙트럼

 

5.2 結論 및 勸告事項 (Conclusions/Recommendations)

발생된 문제가 정말로 2FL 주파수에서 인지를 확인하기 위해 인버터 주파수를 53 ㎐(FL=3180 cpm)로 조정하였으며, 0~12000 cpm, 3200 Line FFT로 수집하였다.

그림 12-17은 이렇게 수집된 데이터이며, 2FL (6390 cpm) 에서 높은 진동치가 나타나 있다. 또한 이 스펙트럼에는 2FL 주위에 1/3FL 간격으로 측대파가 있고, 1/3FL의 기본 주파수도 나타나 있다. 2FL을 화상 확대한 그림 12-18을 보면 한층 더 정확히 주파수를 구분할 수 있다. 2FL = 6371.2 cpm, 그리고 1/3FL = 1095 cpm 이다. 사용자(물론 냉각기 제작자도 포함)는 진동치가 허용치를 넘고 있으며, 전동기 3상중 단지 1개상에만 영향을 미치고 있는 어떤 문제점이 있다는 것을 나타내고 있다는 사실을 알고 있었다.

그림 12-17 그림 12-16의 Zoom Spectrum

 

그림 12-18 2FL 주파수에서 문제점이 있는지를 확인하기 위해 인버터 주파수를
53 ㎐(3180 cpm)으로 조정후의 진동 스펙트럼

 

5.3 措置結果 (Results of Actions)

냉각기 제작자가 전동기 단자함의 결선 상태를 점검한 다음 아무 문제가 없다고 보고하였다. 좀 더 조사토록 건의하였고, 전동기 하우징 내부의 고정자 권선 한 접속부위에서 육안으로도 소손 흔적이 뚜렷한 느슨한 곳이 발견되었다. 정비가 이루어 졌으며, 이 후 진동 기록치에는 진동으로 인한 문제점이 없어졌다. 그림 12-19 Waterfall Plot를 보면 명확히 알 수 있다.

그림 12-19 전동기 수리 전후의 진동치를 나타내는 Waterfall Plot

 

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