【专家大讲堂】20201112-电机振动状态监测及信号处理——直播答疑

直播时间：2020年11月12日（周四） 19:30-20:30

主讲专家：王哲

直播课主要内容：

-电机实施振动状态监测的意义

-西门子振动状态监测相关产品与软件

-振动信号处理过程

课程回看链接：http://www.ad.siemens.com.cn/service/elearning/Course/2958.html

直播答疑汇总：

Q1：如何区分转子不平衡和电机不对中状态的频谱分析？

A1: 首先，状态监测跟故障诊断是两个层级的问题。状态监测系统是要先判断设备是否健康即进行状态判断。对于故障诊断，一些状态监测系统可以做一些简易的故障诊断。但你如果要做现场故障的根本原因分析，那还得要对设备进一步做一些测量和验证，比如说你要区分不平衡、不对中，你可能要现场再去做二次采集，比如在不同位置和方向去做测量或者进行相位测量分析，然后结合频谱图去判断和区分这个是不平衡还是不对中的问题。这是属于故诊断的范畴。

Q2: 一个电机轴的三个方向振动都需要采集吗？需要安装三个振动传感器吗？在选择传感器的时候如何提前预估振动的频率呢？

A2: 在进行手持式仪器测量时，我们一般习惯于在水平、垂直和轴向三个方向进行测量。但在实施电机状态监测时，一般推荐在驱动端和非驱动端各装一个传感器，而不是三个方向上都装，因为你装得越多，相应传感器和模块通道数需要增加，成本就增加。我们基本目标是能够发现电机大多数的异常问题。即以能够发现、能够判断出电机的是否正常为目的，一般有这两个传感器基本上就够用了。

    选择传感器前需要了解设备的运行速度、轴承规格、联轴器形式、负载类型等基本信息。这样可以提前估算电机典型的故障特征频率。

Q3: 有无线振动传感器吗？

A3: 市场上有这种X、Y、Z三方向的无线传感器。西门子也有这种SC400无线振动的传感器，已经在欧洲销售了一段时间了，即将在中国销售。这种无线类型的传感器基本上都装在中小电机上，因为这类传感器基本上对处理过的数据向外发送，而通常不是发送的原始数据。一般用于对电机进行状态判断。由于没有原始数据，我们一般无法做具体的故障根本原因判断。所以这种无线传感器们通常在中小功率电机上，或者在一些安装位置布线不是很方便的，或者维护人员不容易接近的地方。

Q4: 振动变化量设置阈值一般怎么设置增加量?

A4: 关于使用振动变化量的作为阈值的设置方法：对于报警值设置门限来讲，我们一般会选用在先前测量的基准值的基础上，再加上标准规定的相应B区域上限值的25%的变化量的总和来作为阈值来设置。标准规定区域是指ISO18016-3振动标准里定义的ABCD 区间。

Q5: 选择振动传感器的时候，是要根据电机的哪些参数确定呢？

A5: 选择传感器前需要了解电机的功率、运行速度、轴承规格、联轴器形式、负载类型等基本信息。还有传感器的安装位置，布线等。

Q6：请问西门子有相关的传感器推荐吗？

A6：西门子目前可以提供IEPE类型的振动加速传感器。（灵敏度10mv/g，100mv/g，500mv/g可选）

Q7: 在电机上安装传感器检测时，哪个位置是合适？

A7: 安装传感器位置的选择，首先是在确保安全的基础上，通常我们建议是根据轴承振动的最有效的传递路径去选择这个安装位置。对于使用滚动轴承的电机来讲，一般选择在轴承的端盖上，就是轴承的这个外圈的这个径向延伸方向上。另外尽量选在轴承的承载区域是最合适的。

Q8: 无线传感器是采用电池供电吗，能支持多久的使用寿命呢，信号采集和发送的周期是怎么样的？

A8: 无线传感器大部分都是使用锂电池供电。有的厂家支持更换，而有的厂家是不支持更

换。一般寿命在两年左右。信号采集和发送可以根据情况进行设定，采集周期一般以分钟或者小时来计，发送一般按天来计。采集和发送周期的设定会影响电池的寿命。

Q9: 请问老师SM1281是新出的产品吗？哪里可以买到？

A9: SM1281振动信号采集模块并不是新产品，已经卖了有些年了。它属于自动化产品，是1200PLC的扩展模块。可以在西门子PLC的经销商处购买。

Q10: SM1281支持振动温度一体传感器的信号输入吗，两个信号是不是占有两个通道呢？

A10:  对于振动和温度一体化的传感器，SM1281模块可以接振动信号，另外需要配置温度模拟量模块来接温度信号。即需要占用不同模块的两个通道，振动占用振动模块的通道，温度占用模拟量模块的通道，分别去采集。

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