KR20220086242A - 복합 성형기용 유도전동기 고장진단시스템 - Google Patents

복합 성형기용 유도전동기 고장진단시스템 Download PDF

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KR20220086242A
KR20220086242A KR1020200176513A KR20200176513A KR20220086242A KR 20220086242 A KR20220086242 A KR 20220086242A KR 1020200176513 A KR1020200176513 A KR 1020200176513A KR 20200176513 A KR20200176513 A KR 20200176513A KR 20220086242 A KR20220086242 A KR 20220086242A
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 복합 성형기용 유도전동기 고장진단시스템은, 유도전동기에 공급되는 전력 및 누설전력에 따른 전류-전압을 측정하는 전류-전압 측정부; 전류-전압 측정부에 연결되어 상기 유도전동기에 공급된 전력의 전력주파수를 주기적으로 획득하는 전력 주파수 획득부; 유도전동기 샤프트 베어링의 발열 상태 및 고정자의 진동을 측정하는 전동기상태 측정부; 상기 전력주파수와 기준 전력주파수를 비교하여, 상기 유도전동기의 부하상태를 예측하고, 상기 부하상태, 열화, 누설전력, 절연저항을 이용하여 전동기의 이상상태 및 교체시점을 예측하는 모니터링부로 이루어진다.

Description

복합 성형기용 유도전동기 고장진단시스템{INDUCTION MOTOR FAULT DIAGNOSIS SYSTEM FOR COMPLEX MOLDING MACHINE}
본 발명은 복합 성형 장치에 동력원으로 사용되는 유도전동기의 고장진단 시스템에 관한 것이다.
뿌리 산업인 복합 성형장치의 동력원으로 사용되고 있는 유도전동기의 작업공정 중 예기치 않은 고장 즉, 유도전동기의 작동 중, 회전자의 동적 편심, 정적 편심, 회전자 도체 단락, 고정자 권선 절연 파괴, 베어링 불량 등과 같은 다양한 이상이 발생할 수있고, 이러한 이상들이 발생하는 경우에는 전체 또는 일부 작업중단으로 이어져 부품 생산에 차질이 발생하여 경제적 손실은 물론 납품기일에 차질을 야기하여 신용 유지에 치명적인 불신을 초래함과 더불어 작업자의 안전사고로 이어질 수 있으므로, 복합 성형기의 동력원으로 사용되는 유도전동기의 고장 진단시스템이 다양하게 연구되고 있다.
유도전동기의 고장 진단 방법은 주로 진동기법을 이용하여 설비 고장의 조기 발견 및 설비 가동 중단시간의 감소 등을 위하여 진행되어 왔지만, 진동기법만으로는 전동기 고장의 조기발견 및 설비의 정확한 분석이 어려우므로, 전류, 전압, 자속특성 등의 특성 분석을 통한 회전기기의 정밀 진단 필요성이 대두되고 있다.
등록특허공보 제10-2040397호 등록특허공보 제10-0608235 호
본 발명의 목적은 복합 성형 장치에 동력원으로 사용되는 유도전동기의 이상 작동 상태를 정확하게 진단할 수 있는 유도전동기 상태 진단시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 복합 성형기용 유도전동기 고장진단시스템은, 복합 성형기의 동력원으로 사용되는 유도전동기에 공급되는 전력 및 누설전력에 따른 전류-전압을 측정하는 전류-전압 측정부; 상기 전류-전압 측정부에 연결되어 상기 유도전동기에 공급된 전력의 전력주파수를 주기적으로 획득하는 전력 주파수 획득부; 유도전동기 샤프트 베어링의 발열 상태 및 고정자의 진동을 측정하는 전동기상태 측정부; 상기 전력주파수와 기준 전력주파수를 비교하여, 상기 유도전동기의 부하상태를 예측하고, 상기 부하상태, 열화, 누설전력, 절연저항을 이용하여 전동기의 이상상태 및 교체시점을 예측하는 모니터링부로 이루어진 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 전력 주파수 획득부는, 시간 경과에 따른 상기 유도전동기의 전력 주파수의 변화를 취득하기 위하여, 상기 유도전동기의 전력 주파수의 취득 주기를 동기화시키는 동기화 제어부를 포함한다.
또한, 상기 모니터링부는, 상기 유도전동기의 전력주파수를 이용하여 열화를 진단하는 열화진단부; 상기 누설전력에 따른 전류-전압을 이용하여 상기 전동기의 차전압, 차전류, 접지전류의 이상 발생여부를 판단하는 누설전력 진단부; 및 상기 열화 및 상기 누설전력에 기초하여 상기 전동기의 절연저항 상태를 예측진단하는 절연저항상태 측정부; 상기 유도전동기의 주파수 영역 고장을 진단하는 고장진단부; 및 각 진단부의 결과값을 이용하여 상태이상을 진단하고, 상기 상태이상에 따른 상기 전동기의 교체시점을 예측하는 교체시점 예측부를 포함한다.
또한, 상기 열화진단부는 , 상기 전동기의 상태변화에 따른 특정 주파수의 발생여부를 기준으로 상기 전동기의 열화 진행상태를 진단하고, 상기 특정주파수는 상기 전동기의 전력주파수, 고정자의 슬롯수 및 극수, 회전자 바 수, 회전 주파수에 의해 산출되는 주파수이다.
또한, 상기 절연저항 상태 측정부는, 상기 유도전동기와 배전반 간에 연결된 선로에서 검출된 누설전류 및 상기 유도전동기의 출력전류를 이용하여 계산한 실효 절연저항값과 상기 열화를 이용하여 산출한 절연저항의 합산값을 이용하여 상기 전동기의 절연저항상태를 진단한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 복합 성형기용 유도전동기의 고장진단시스템은 복합 성형장치 작동 중 발생하는 유도전동기의 진동, 과전류, 운전열, 베아링, 절연저항 등의 특성 변화를 데이터베이스로 추적 감시하여 작동자의 직관이나 경험에 의한 관리에 따르는 오류를 방지하고, 손쉽고 정확한 유전동기의 상태진단이 가능하도록 지원할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 유도전동기 감시기능을 기계적인 요소가 없이 전기적인 요소만으로 구현하고, 구성을 단순화시키고 감지 제어 설비의 투자 비용을 절감하여, 기존 자원을 재사용할 수 있다는 이점이 있다.
상술한 이점을 통해, 최소 비용으로 유도전동기에 의하여 운영되는 유도전동기와 전기적으로 연결된 복합 성형기의 예방진단이 가능하고 복합 성형기의 운전 시스템과 관리 시스템을 융합하여 사용의 편의성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 유도전동기를 동력원으로 사용하는 복합 성형기의 단면도.
도 2는 복합 성형기용 유도전동기 고장 진단장치를 나타낸 장치도.
도 3은 복합 성형기용 유도전동기 고장진단방법을 설명하기 위한 플로차트.
도 4는 도 3에 도시된 고장진단(S330)을 보다 상세하게 나타낸 플로차트.
도 5는 예시적인 PC 환경을 도시하는 개념도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 유도전동기를 동력원으로 사용하는 복합 성형기의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명은 바닥면으로 부터 피가공물을 소정 간격 이격시키고, 피가공물의 하부면을 지지하는 지지테이블과; 상기 지지테이블의 상측에 설치되며, 철재 프레임으로 이루어져, 상기 지지지테이블의 양측에 각각 수직하게 설치되어 다수의 부품을 지지하는 한 쌍의 프레임과; 상기 프레임의 일측에 설치되며, 회전동력을 발생시키는 구동모터와; 상기 프레임 사이에 설치되며, 원통 형상으로 이루어져 좌우로 길게 형성되며, 상기 프레임의 좌,우측에 각각 설치되어 상기 구동모터와 연결되는 한 쌍의 회전샤프트와, 상기 회전샤프트의 중앙에 설치되며, 상기 회전샤프트의 중심축과 편심되게 형성되는 제1편심축과, 상기 제1편심축의 양측에 각각 형성되며, 상기 제1편심축과 서로 다른 편심축으로 이루어지는 제2편심축으로 이루어지는 크랭크샤프트와; 상기 제1,2편심축에 각각 설치되며, 상기 제1,2편심축의 상하 이동에 따라 순차적으로 상하로 이동하는 제1,2승강로드와; 상기 제1,2승강로드와 연결되며, 상기 제1,2승강로드의 하측에 설치되어 상기 제1,2승강로드의 상하 이동에 따라 제1,2금형을 상하로 이동시켜 피가공물을 성형하는 제1,2램과, 상기 지지테이블의 일측에 설치되며, 상기 지지테이블의 상측으로 이동되는 판형상의 피가공물을 상기 지지테이블의 상측으로 안내하는 인피더부재와; 상기 지지테이블의 타측에 설치되며, 상기 지지테이블의 상측에서 성형이 완료된 피가공물을 외부로 안내하는 아웃피더부재;를 포함하는 복합 성형기에 관한 것이다.
본원 발명의 목적은 복합 성형기의 동력원으로 사용되는 유도전동기에 대한 발명이므로 복합 성형기에 대해서는 개념만 기술하고, 이하, 첨부된 도면들에 기초하여 본 발명의 복합 성형기에 사용되는 유도전동기의 고장진단시스템에 대해 상세히 기술한다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 복합 성형기용 유도전동기 고장 진단장치(100)는 전류-전압 측정부(110), 전력주파수 획득부(120), 전동기상태 측정부(130) 및 상태진단 모니터링부(140)를 포함할 수 있다.
상기 전류-전압 측정부(110)는 유도전동기에 공급되는 전력 및 누설전력에 따른 전류-전압을 측정한다.
상기 누설전력(누설전류)는 유도전동기의 선로에서 검출되는 부하저항을 이용하여 검출한다.
상기 전력주파수 획득부(120)는 상기 전류-전압 측정부(110)에 연결되어 상기 유도전동기에 공급된 전력의 전력주파수를 주기적으로 획득한다.
상기 전력주파수 획득부(120)는 상기 유도전동기의 전력 주파수의 취득 주기를 동기화시키는 동기화 제어부(121)를 더 포함할 수 있고, 상기 동기화 제어부(121)를 통해 시간경과에 유도전동기의 전력 주파수의 변화를 보다 용이하게 취득할 수 있다.
상기 전동기상태 측정부(130)는 전동기 샤프트 베어링의 발열 상태 및 회전자의 진동 등 일 수 있다.
상기 모니터링부(140)는 상기 전력주파수와 기준 전력주파수를 비교하여, 상기 유도전동기의 부하상태를 예측하고,
상기 부하상태, 열화, 누설전력, 절연저항을 이용하여 전동기의 고장 상태 및 교체시점을 예측한다.
보다 구체적으로, 상기 모니터링부(140)는 열화 진단부(141), 누설전력 진단부(142), 절연저항상태 진단부 고장 진단부(144) 및 교체시점 예측부(145)를 포함할 수 있다.
상기 열화 진단부(141)는 유도전동기의 상태변화에 따른 전력주파수의 변화를 이용하여 열화를 진단한다.
예컨대, 상기 열화 진단부(141)는 상기 유도전동기의 상태변화에 따른 특정 주파수의 발생여부를 기준으로 상기 유도전동기의 열화 진행정보를 진단하고, 상기 특정주파수는 상기 유도전동기의 전력주파수, 고정자의 슬롯(slot)수 및 극수, 회전자 바(bar) 수, 회전 주파수에 의해 산출되고, 특정 주파수의 에너지 크기에 따라 유도전동기의 열화에 따른 양호 및 불량 상태를 판단하게 된다.
이를 위하여, 각 분기별 전류에 포함된 고조파를 분석하여 분기별 전력 부하의 상태를 판단할 수 있다.
다음으로, 상기 누설전력 진단부(142)는 상기 누설전력에 따른 전류-전압을 이용하여 상기 유도전동기의 차전압, 차전류, 접지전류의 이상 발생여부를 판단한다.
상기 절연저항상태 측정부(143)는 상기 열화 및 상기 누설전력에 기초하여 상기 유도전동기의 절연저항 상태를 예측 진단한다.
상기 절연저항상태 측정부(143)는 상기 유도전동기의 선로에서 검출된 누설전류 및 상기 유도전동기의 출력전류를 이용하여 계산한 실효 절연저항값과 상기 열화 진행 정보를 이용하여 산출한 절연저항의 합산값을 이용하여 상기 유도전동기의 절연저항상태를 진단한다.
상기 고장 진단부(144)는 전류-전압, 진동값을 이용하여 유도전동기의 슬립(slip) 및 회전주파수를 계산하고, 계산된 유도전동기의 슬립 및 회전주파수와 기 설정된 주파수 영역 고장별 진단 파라미터를 이용하여 전력주파수에 따른 고장요인을 진단한다.
다음으로, 상기 교체시점 예측부(145)는 각 진단부의 결과값을 이용하여 상기 유도전동기의 교체시점을 예측한다.
이때, 상기 교체시점 예측부(145)는 MLR(Multiple Linear Regression), PLS(Partial Least Sqaures), RIDGE,
LASSO(Least Absolute Shrinkage and Selection Operator), SCAD(Smoothly Clipped Absolute Deviation),
MCP(Minimax Concave Penalty), SVM(Support Vector Machine), Bagging, Boosting 및 Random Forest 중 어느 하나의 예측모델을 이용하여 상기 수명 및 교체시점을 예측할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 성형기용 유도전동기 고장진단 방법을 설명하기 위한 플로차트이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 성형기용 유도전동기 고장진단 방법(S300)은 먼지, 전류-전압 측정부(110)에서 유도전동기에 공급되는 전력 및 누설전력에 따른 전류-전압을 측정(S310)하며, 상기 누설전력(누설전류)는 유도전동기의 선로에서 검출되는 부하저항을 이용하여 검출한다.
다음으로, 전력 주파수 획득부(120)에서 전류-전압 측정부(110)에 연결되어 상기 유도전동기에 공급된 전력의 전력주파수를 주기적으로 획득(S320)한다.
여기서, 상기 전력주파수 획득부(S320)는 상기 유도전동기의 전력 주파수의 취득 주기를 동기화시키는 단계를 포함할 수 있다.
이후, 모니터링부(140)에서 실 계측한 전력주파수와 기준 전력주파수를 비교하여, 상기 유도전동기의 부하상태를 예측하고, 상기 부하상태, 열화, 누설전력, 전연저항을 이용하여 전동기의 이상상태(고장진단)(S330) 및 교체시점을 예측(S340)한다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 고장진단(S330) 과정은 열화진단부(141)를 이용하여 상기 유도전동기의 부하상태 및 상태정보를 이용하여 열화를 진단하고, 누설전력 진단부(142)에서 상기 누설전력에 따른 전류-전압을 이용하여 상기 유도전동기의 차전압, 차전류, 접지전류의 이상 발생여부를 판단하고, 절연저항상태 진단부(143)에서 상기 열화 및 상기 누설전력에 기초하여 상기 유도전동기의 절연저항 상태를 진단한다.
여기서, 상기 절연저항 상태 진단은 상기 듀도전동기의 선로에서 검출된 누설전류 및 상기 유도전동기의 출력전류를 이용하여 계산한 실효 절연저항값과 상기 열화진행 정보를 이용하여 산출한 절연저항의 합산값을 이용하여 상기 유도전동기의 절연저항상태를 진단하는 과정일 수 있다.
다음으로, 고장진단부(144)에서 전류-전압, 진동값을 이용하여 유도전동기의 슬립(slip) 및 회전주파수를 계산하고, 계산된 유도전동기의 슬립 및 회전주파수와 기 설정된 주파수 영역 고장별 진단 파라미터를 이용하여 전력주파수에 따른 고장요인을 진단한다.
다음으로, 교체시점 예측부(145)에서 각 진단부의 결과값을 이용하여 상기 유도전동기의 교체시점을 예측하는 과정을 포함할 수 있다.
한편, 상기 열화진단과정은 상기 유도전동기의 상태변화에 따른 특정 주파수의 발생여부를 기준으로 상기 유도전동기의 열화 진행정보를 진단하는 과정일 수 있다.
상기 특정주파수는 상기 유도전동기의 전력주파수, 고정자의 슬롯(slot)수 및 극수, 회전자 바(bar) 수, 회전 주파수에 의해 산출되고, 특정 주파수의 에너지 크기에 따라 유도전동기의 열화에 따른 양호 및 불량 상태를 판단하게 된다.
이를 위하여, 각 분기별 전류에 포함된 고조파를 분석하여 분기별 전력 부하의 상태를 판단한다
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도전동기 고장진단 시스템(100)은 각 구성요소들을 서로 연결하고, 구성요소들 간의 통신(예: 제어 메시지 및/또는 데이터)를 전달하는 회로를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도전동기 고장진단 시스템(100)은 통신 인터페이스를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 복합 성형기용 유도전동기 고장진단시스템은 각 전동기 별로 운전하면서 발생하는 누선전력, 열화, 절연전항의 특성 변화를 데이터베이스로 추적 감시하여 설비 관리자의 직관이나 경험에 의한 관리에 따르는 오류를 방지하고, 손쉽고 정확한 전동기의 상태진단이 가능하도록 지원할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 전동기 감시기능을 기계적인 요소가 없이 전기적인 요소만으로 구현하고, 구성을 단순화시키고 감지 제어 설비의 투자 비용을 절감하여, 기존 자원을 재사용할 수 있다는 이점이 있다.
상술한 이점을 통해, 최소 비용으로 유도전동기에 의하여 작동되는 유도전동기와 전기적으로 연결된 복합 성형기의 예방진단이 가능하고 전동기 운전 시스템과 관리 시스템을 융합하여 사용의 편의성을 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예가 구현될 수 있는 예시적인 PC 환경을 도시하는 도면으로, PC(230)를 포함하는 컴퓨팅 시스템(200)의 예시를 도시한다.
예를 들어, PC(230)는 개인 컴퓨터, 서버 컴퓨터, 모바일디바이스(모바일폰, PDA, 미디어 플레이어 등), 멀티프로세서 시스템, 소비자 전자기기, 미니 컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터, 임의의 전술된 시스템 또는 디바이스를 포함하는 분산 PC 환경 등을 포함하지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.
PC(230)는 적어도 하나의 프로세싱 유닛(211) 및 메모리(212)를 포함할 수 있다. 여기서, 프로세싱 유닛(211)은 예를 들어 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등을 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다. 메모리(212)는 휘발성 메모리(예를 들어, RAM 등), 비휘발성 메모리(예를 들어, ROM, 플래시 메모리 등) 또는 이들의 조합일 수 있다. 또한, PC(230)는 추가적인 저장부(213)를 포함할 수 있다. 저장부(213)는 자기 저장부, 광학 저장부 등을 포함하지만 이것으로 한정되지 않는다. 저장부(213)에는 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예를 구현하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 명령이 저장될 수 있고, 운영 시스템, 애플리케이션 프로그램 등을 구현하기 위한 다른 컴퓨터 판독 가능한 명령도 저장될 수 있다. 저장부(213)저장된 컴퓨터 판독 가능한 명령은 프로세싱 유닛(211)에 의해 실행되기 위해 메모리(212)될 수 있다. 또한, PC(230)는 입력 디바이스(214) 및 출력 디바이스(215)을 포함할 수 있다.
여기서, 입력 디바이스(214)은 예를 들어 키보드, 마우스, 펜, 음성 입력 디바이스, 터치 입력 디바이스, 적외선 카메라, 비디오 입력 디바이스 또는 임의의 다른 입력 디바이스 등을 포함할 수 있다. 또한, 출력 디바이스(215)은 예를 들어 하나 이상의 디스플레이, 스피커, 프린터 또는 임의의 다른 출력 디바이스 등을 포함할 수 있다. 또한, PC(230)는 다른 PC에 구비된 입력 디바이스 또는 출력 디바이스를 입력 디바이스(214) 또는 출력 디바이스(215)할 수도 있다. 또한, PC(230)는 PC(230)가 다른 디바이스(예를 들어, PC)와 통신할 수 있게 하는 통신접속(216)을 포함할 수 있다.
여기서, 통신 접속(216)은 모뎀, 네트워크 인터페이스 카드(NIC), 통합 네트워크 인터페이스, 무선 주파수 송신기/수신기, 적외선 포트, USB 접속 또는 PC(230)를 다른 PC에 접속시키기 위한 다른 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 통신 접속(216) 유선 접속 또는 무선 접속을 포함할 수 있다.
상술한 PC(230)의 각 구성요소는 버스 등의 다양한 상호접속에 의해 접속될 수도 있고, 네트워크(220)에 의해 상호 접속될 수도 있다. 본 명세서에서 사용되는 "구성요소" , "시스템" 등과 같은 용어들은 일반적으로 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어, 또는 실행중인 소프트웨어인 컴퓨터 관련 엔티티를 지칭하는 것이다.
예를 들어, 구성요소는 프로세서 상에서 실행중인 프로세스, 프로세서, 객체, 실행 가능물(executable), 실행스레드, 프로그램 및/또는 컴퓨터일 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 컨트롤러 상에서 구동중인 애플리케이션 및 컨트롤러 모두가 구성요소일 수 있다. 하나 이상의 구성요소는 프로세스 및/또는 실행의 스레드 내에 존재할 수 있으며, 구성요소는 하나의 컴퓨터 상에서 로컬화될 수 있고, 둘 이상의 컴퓨터 사이에서 분산될 수도 있다.
상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.
100: 유도전동기 고장진단시스템 110: 전류-전압 측정부
120: 전력 주파수 획득부 130: 전동기 상태 측정부
140: 모니터링부 141: 열화진단부
142: 누선전력 진단부 143: 절연저항 상태 측정부
144: 고장 진단부 145: 교체시점 예측부
200: 컴퓨팅 시스템 210: 제어부
211: 프로세싱유닛 212: 메모리
213: 저장부 214: 입력 디바이스
215: 출력 디바이스 216: 통신접속
220: 네트워크 230: PC

Claims (3)

  1. 복합 성형기용 유도전동기 고장진단시스템에 있어서,
    복합 성형기의 동력원으로 사용되는 유도전동기에 공급되는 전력 및 누설전력에 따른 전류-전압을 측정하는 전류-전압 측정부(110);
    상기 전류-전압 측정부에 연결되어 상기 유도전동기에 공급된 전력의 전력주파수를 주기적으로 획득하는 전력 주파수 획득부(120);
    유도전동기 샤프트 베어링의 발열 상태 및 고정자의 진동을 측정하는 전동기상태 측정부(130);
    상기 전력주파수와 기준 전력주파수를 비교하여, 상기 유도전동기의 부하상태를 예측하고, 상기 부하상태, 열화, 누설전력, 절연저항을 이용하여 전동기의 이상상태 및 교체시점을 예측하는 모니터링부(140)로 이루어진 것을 특징으로 하는 복합 성형기용 유도전동기 고장진단시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전력 주파수 획득부(120)는,
    시간 경과에 따른 상기 유도전동기의 전력 주파수의 변화를 취득하기 위하여, 상기 유도전동기의 전력 주파수의 취득 주기를 동기화시키는 동기화 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 성형기용 유도전동기 고장진단시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 모니터링부(140)는,
    상기 유도전동기의 전력주파수를 이용하여 열화를 진단하는 열화진단부(141);
    상기 누설전력에 따른 전류-전압을 이용하여 상기 전동기의 차전압, 차전류, 접지전류의 이상 발생여부를 판단하는 누설전력 진단부(142); 및
    상기 열화 및 상기 누설전력에 기초하여 상기 전동기의 절연저항 상태를 예측진단하는 절연저항상태 측정부(143);
    상기 유도전동기의 주파수 영역 고장을 진단하는 고장진단(144)부; 및
    각 진단부의 결과값을 이용하여 상태이상을 진단하고, 상기 상태이상에 따른 상기 전동기의 교체시점을 예측하는 교체시점 예측부(145)를 포함하되,
    상기 전동기의 상태변화에 따른 특정 주파수의 발생여부를 기준으로 상기 전동기의 열화 진행상태를 진단하고,
    상기 특정주파수는 상기 전동기의 전력주파수, 고정자의 슬롯(slot)수 및 극수, 회전자 바(bar) 수, 회전 주파수에 의해 산출되는 주파수이며,
    상기 절연저항 상태 측정부(143)는,
    상기 유도전동기와 배전반 간에 연결된 선로에서 검출된 누설전류 및 상기 유도전동기의 출력전류를 이용하여 계산한 실효 절연저항값과 상기 열화를 이용하여 산출한 절연저항의 합산값을 이용하여 상기 전동기의 절연저항상태를 진단하는 것을 특징으로 하는 복합 성형기용 유도전동기 고장진단시스템.
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