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Anlagenschutz durchVibrations - und Schwingungsüberwachung
Für Ventilatoren
Vibrations – und Schwingungsüberwachung für Ventilatoren(Standard Reihe, ohne Analyse-Funktion)
Zur Überprüfung der aktuellen Maschinenschwingungen
2 | Zubehöhr
Mit einer Schwingungsüberwachung können Zustandsver-änderungen, z.B. an einem Ventilator, frühzeitig erkannt und im Bedarfsfall eingedämmt werden.Die permanente Überwachung des Schwingungszustands ermöglicht Zustandsverschlechterungen bzw. beginnende Maschinenschädigungen frühzeitig zu erkennen und not-wendige Wartungs-und Reparaturmaßnahmen verträglich und wirtschaftlich zu planen.
Die Schwinggeschwindigkeiten (Zustandsgröße von Schwingungen) werden bei der Endabnahme gemessen. Vor Überschreitung der Grenzwerte sind entsprechende Maßnahmen zur Senkung notwendig.Überprüfung der lufttechnischen Daten, z.B. Wartung der Ventilator Einheit, Laufrad - / Motor-Reinigung, ggf. nach-wuchten der Laufräder, Nachschmierung der Lagerungen, etc.
Konzept der SchwingungsüberwachungPermanente Schwingungsüberwachung nach ISO 10816-3, 14694, 14695, 13350
Variante A : Signalaufnahme über Sensoren am Motor VTV 122 und VKV 021 am Ventilatorgehäuse. (siehe Ausführungen A1 – 3)(mögliche Ausnahme A2 bei Jet-Ventilatoren → VTV 122 nach ISO 13350, auf Anfrage)
Variante B : Signalaufnahme über Sensoren am Motor VTV 122 an DE-Schild (Drive End) und NDE-Schild (Non Drive End) des Motors. (siehe Ausführung B4)
Die Varianten und deren Ausführung
Systemair - SchwingungsüberwachungCodierung
Varia
nte
Ausf
ühru
ng
Mot
or -
Baug
röße
Posi
tion
1: a
uf M
otor
Posi
tion
2: a
uf V
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Posi
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3: a
uf P
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1+2
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4: a
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otor
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l 4-2
0 [m
A]
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LED
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ents
pric
ht
DIN
ISO
1081
6-3
/ 14
694
Beschreibung
A
B
12
3
4
XX
X
X
160-
250
ab250
1111
2
VTV 122VKV 021VTV 122VKV 021
VTV 122
XXXX
X
X X X
X X X
ja
ja
ja
1)
2)
1) Anlagenüberwachung2) Komplettsystemüberwachung3) z.B. - Notabschaltung Ventilator möglich
4 [mA] = 0 [mm/s]20 [mA] = 25 [mm/s]
Zubehöhr | 3
Schwingungsursachen
Elektromotoren Fehlausrichtung, elektrische Fehler im Motor, Unwucht Rotor, Lagerfehler, SchmierproblemeElektromotoren
Ventilatoren / Gebläse
Sensor VTV 122 – Signal, ohne GrenzwerteinstellungSensor VKV 021 - Signal, mit Grenzwerteinstellung (gem. ISO 10816-3, 14694, 14695, 13350) Schaltpunkt RMS 0 – 25 [mm/s] Schaltpunkt Verzögerungszeit 1 – 60 [s] Schaltausgang: Öffner, bei Grenzwertüberschreitung
Ferner besteht die Möglichkeit über eine geschirmte Leitung zur DDC-Gebäudeleittechnik ( GLT ) die Signale zu übertragen. Hierbei können die Grenzwerte der Betriebszustände eingestellt werden.( DDC – Direct Digital Control )
z.B. ISO 10816-3 Grenzen für Schwinggeschwindigkeit
Ventilatoren Unwucht (Verschleiß, Verschmutzung ), Fehlausrichtung, Schaufelpassierfrequenz, turbulente Strömung, Elektromotoren, Riemenantrieb, Eigenfrequenz der Riemen
Grenzen für Schwinggeschwindigkeit
v r.m.s. in [mm/s]
v r.m.s. in [in/s]
Schwinggeschw
indigkeit
10-1000 Hz n> 600 [1/min]
(2-1000 Hz n> 120 [1/min])
11 0,433
7,1 0,280
4,5 0,177
3,5 0,138
2,8 0,110
2,3 0,091
1,4 0,055
0,71 0,028
starr weich starr weich starr weich starr weich Fundament
Pumpen > 15kWradial, axial, diagonal
mittelgroße Maschinen15 kW < P ≤ 300 kW
große Maschinen300 kW < P < 50MW
Maschinentyp
Direkter Antrieb Zwischenwelle /Riemenantrieb
Motoren160 mm ≤ H < 315 mm
Motoren315 mm ≤ H
Gruppe 4 Gruppe 3 Gruppe 2 Gruppe 1 Gruppe
neu in Betrieb genommen unbegrenzter Langzeitbetrieb Kurzzeitiger Betrieb Schwingung verursacht Schäden
Positionen der Sensoren auf den Lagerschilden des Motors ( B4 : VTV 122) Position des Sensors auf Motormitte (A1 : VTV 122)
Sensor VTV 122 – techn. Daten, Anschlussbelegung
Sensor VTV 122
EinsatzbereichElektrische AusführungAusgangsfunktionen
Schwingungstransmitter Veff nach ISO 10816DC
4...20 mA analog
Betriebsspannung [V] 9,6...32 DC
Bürde für Analogausgang [Ω] max. (Ub = 9,6V) x 50; 720 bei Ub = 24V
Frequenzbereich [Hz] 10...1000
Analogausgang 4...20 mA
Genauigkeit [%] < ± 3
Wiederholgenauigkeit < 0,5 %
Messbereich 4 mA = 0 mm/s...20 mA = 25 mm/s
Umgebungstemperatur [°C] -30...105
Schutzart, Schutzklasse IP 69
EMV EN 61000-4-2 ESD: 4 kV CD / 8 kV ADEN 61000-4-3 HF gestrahlt: 10 V/mEN 61000-4-4 Burst: 2 kVEN 61000-4-6 HF leitungsgebunden: 10 V
Gehäusewerkstoff V4A (1.4404)
mech. Anschluss M8
Gewicht [kg] 0,125
4 | Zubehöhr
1 = braun2 = weiß
Pin 1: L+Pin 2: 4...20 mA
B4 - PositionenSchwingungs-Sensoren
VTV 122
DE - Lagerschild(Drive End)
NDE - Lagerschild(Non Drive End)
Sensor VKV 021 – techn. Daten, Anschlussbelegung
EinsatzbereichAusgangsfunktionen
Schwingungstransmitter Veff nach ISO 108161 x Öffner / 1 x analog 4...20 mA
Betriebsspannung [V] 18...32 DC
Strombelastbarkeit [mA] 500
Kurzschlussschutz getaktet
Verpolungsschutz ja
Überlastfest ja
Spannungsabfall [V] < 2
Stromaufnahme [mA] < 50
Bürde für Analogausgang [Ω] < 500
Genauigkeit / Abweichungen ( in % der Spanne)Schaltpunktgenauigkeit < ± 4
Wiederholgenauigkeit **) < 1
Analogausgang 4...20 mA
Genauigkeit [%] < ± 5
Wiederholgenauigkeit < 0,5 %
Einstellbereich Schaltpunkt RMS 0...25 mm/s; Schaltpunkt Verzögerungszeit 1...60 s
Umgebungstemperatur [°C] -25...80
Schutzart, Schutzklasse IP 67
EMV EN 61000-4-2 ESD: 4 kV CD / 8 kV ADEN 61000-4-3 HF gestrahlt: 10 V/mEN 61000-4-4 Burst: 2 kVEN 61000-4-6 HF leitungsgebunden: 10 V
Gehäusewerkstoff PBT (Pocan); PC (Makrolon); FPM (Viton); V4A (1.4404)
Anzeige Betrieb: LED grünSchaltzustand: LED gelb
mech. Anschluss M8
Gewicht [kg] 0,114
Position des Sensors am Ventilator Gehäuse (A2 : VKV 021)
Sensor VKV 021
Zubehöhr | 5
1 = braun2 = weiß3 = blau4 = schwarz
Pin 1: L+
Pin 2: 4...20 mA
Pin 3: GND
Pin 4: Digitaler Ausgang (Öffner)
Im seperaten Klemmkasten ( Vibration Control ) sind die Signale der Sensoren an den entsprechenden Reihen-Klemmen über Multifunktions-Messgeräte abnehmbar. (Schaltbild im Klemmkasten, je nach Ausführung)
Klemmkasten - Vibration Control
Die Umrechnung des linearen Stromsignals ( 4…20 mA), erfolgt nach der Formel: Schwinggeschwindigkeit [mm/s] = (mA – 4) / 0,6399 [in/s] = ((mA – 4) / 0,6399)) / 25,4
Tabelle: Umrechnung von [mA] --> [mm/s]
6 | Zubehöhr
Klemmkasten
Vibrationsüberwachung A1 Art.-Nr. : 34261
1 St. Schwingungswächter / Sensor VTV 122 10 Hz – 1kHz, Messbereich 25 [mm/s]
1 St. Übergangsstück / Drehteil
1 St. Sensorkabel, Kabelstecker 4p geschirmtes Kabel grau, 6 mm
1 St. Klemmkasten IP 65 L125 x B 80 x T 57 mm in Alu-Druckguss Beschichtet RAL 7035 mit Kabel-Verschraubungen 2x M12x1,5 / 1x M16x1,5
Lieferumfang Vibrationsüberwachung Ventilatoren
Ermittlung der Schwinggeschwindigkeit
20,0
18,0
16,0
14,0
12,0
10,0
8,0
6,0
4,0
2,0
0,00,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00
Schwinggeschwindigkeit [in/s]
Stro
mw
erte
[m
A]
Ermittlung der Schwinggeschwindigkeit
20,0
18,0
16,0
14,0
12,0
10,0
8,0
6,0
4,0
2,0
0,00,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00
Schwinggeschwindigkeit [mm/s]
Stro
mw
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[m
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Ermittlung der Schwinggeschwindigkeit
[mm/s]
[in/s]
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Schwinggeschwindigkeit [in/s]
Stro
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[m
A]
Ermittlung der Schwinggeschwindigkeit
20,0
18,0
16,0
14,0
12,0
10,0
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Schwinggeschwindigkeit [mm/s]St
rom
wer
te [
mA
]
Ermittlung der Schwinggeschwindigkeit
[mm/s]
[in/s]
Tabelle: Umrechnung von [mA] --> [in/s]
Zubehöhr | 7
Vibrationsüberwachung A2 Art.-Nr.: 34262
1 St. Schwingungswächter / Sensor VKV 021 mit Schutzkappe 10 Hz – 1kHz, Messbereich 25 [mm/s] 2 einstellbare Schaltpunkte und Öffner
1 St. Sensorkabel, Kabelstecker 4p geschirmtes Kabel grau, 6 mm
1 St. Klemmkasten IP 65 L125 x B 80 x T 57 mm in Alu-Druckguss Beschichtet RAL 7035 mit Kabel-Verschraubungen 2x M12x1,5 / 1x M16x1,5
Vibrationsüberwachung A3 (1) Art.-Nr.: 34263
1 St. Schwingungswächter / Sensor VTV 122 10 Hz – 1kHz, Messbereich 25 [mm/s]
1 St. Übergangsstück / Drehteil
1 St. Schwingungswächter / Sensor VKV 021mit Schutzkappe 10 Hz – 1kHz, Messbereich 25 mm/s 2 einstellbare Schaltpunkte und Öffner
2 St. Sensorkabel, Kabelstecker 4p geschirmtes Kabel grau, 6 mm
1 St. Klemmkasten IP 65 L125 x B 80 x T 57 mm in Alu-Druckguss Beschichtet RAL 7035 mit Kabel-Verschraubungen 2x M12x1,5 / 1x M16x1,5
Vibrationsüberwachung B4(1) Art.-Nr.: 34264
2 St. Schwingungswächter / Sensor VTV 122 10 Hz – 1kHz, Messbereich 25 [mm/s]
2 St. Sensorkabel, Kabelstecker 4p geschirmtes Kabel grau, 6 mm
1 St. Klemmkasten IP 65 L125 x B 80 x T 57 mm in Alu-Druckguss Beschichtet RAL 7035 mit Kabel-Verschraubungen 2x M12x1,5 / 1x M16x1,5
Weitere Überwachungs- bzw. Analysevarianten auf Anfrage.
(1) Machbarkeit nur bei Berücksichtigung in der Angebotsphase!
Syst
emai
r Gm
bH –
08/
2011
Systemair GmbHSeehöfer Straße 45 D-97944 Windischbuch
Tel. +49 (0) 7930 9272-0Fax +49 (0) 7930 9272-92
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