WO2023020698A1 - Method and device for monitoring an electric machine - Google Patents

Method and device for monitoring an electric machine Download PDF

Info

Publication number
WO2023020698A1
WO2023020698A1 PCT/EP2021/073064 EP2021073064W WO2023020698A1 WO 2023020698 A1 WO2023020698 A1 WO 2023020698A1 EP 2021073064 W EP2021073064 W EP 2021073064W WO 2023020698 A1 WO2023020698 A1 WO 2023020698A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
drive
vibration
frequency
determined
selective
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/073064
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jürgen ZETTNER
Jürgen Böhling
Christoph Nolting
Dirk Scheibner
Markus Schwaben
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to PCT/EP2021/073064 priority Critical patent/WO2023020698A1/en
Publication of WO2023020698A1 publication Critical patent/WO2023020698A1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H1/00—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
    • G01H1/003—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector of rotating machines

Definitions

  • the invention relates to a method for determining an operating state of a drive, in particular an electromechanical drive, which performs rotary movements with variable rotary frequencies during operation.
  • the invention also relates to a technical device for determining an operating state of a drive that performs rotary movements during operation, in particular an electromechanical drive, the technical device having at least one vibration sensor and an evaluation device that can be connected to the vibration sensor.
  • the invention relates to a computer program for a technical device.
  • CM condition monitoring
  • vibration-based methods can be used, for example, in which bearing errors are detected based on the measured machine vibration.
  • a diagnosis based on a measurement of structure-borne noise is known. This is based on the fact that, in addition to vibrations, mechanical faults also cause increased noise emissions. From the analysis of the acceleration signals of the vibration sensor at least approximately constant Known speed of the electrical machine during normal operation can (at least with some probability) on the presence of certain possible errors such as "misalignment", “imbalance” or "motor mounted under tension” or bearing damage.
  • vibration sensors are attached to the cooling fins of the electrical machine, for example, the determined vibration values are primarily subject to the resonance conditions and vibration behavior of the cooling fins and the type of attachment to them. A transfer of measured vibration values to historically known vibration values is only permissible if the speed of the electrical machine is the same. If vibration values of other speeds are to be taken into account, it must be known how the intact electrical drive, the cooling fins and the vibration sensor, which is, for example, a MEMS sensor (micro-electromechanical system), are excited at a specific speed.
  • MEMS sensor micro-electromechanical system
  • the overall system of the electrical machine usually has a frequency-selective transmission behavior and measured vibration values cannot be corrected with a simple correction factor that depends, for example, on a squared rotational frequency of the electrical drive.
  • a simple correction factor that depends, for example, on a squared rotational frequency of the electrical drive.
  • MCSA Motor current Signature Analysis
  • a method for status monitoring is known from EP 2 244 080 A1.
  • bearings of permanently excited synchronous machines that fulfill certain functions are monitored.
  • the status monitoring is carried out based on the drive by means of at least one frequency response analysis.
  • This system of the mechanical drive network is excited for frequency response analysis using a pseudo-noise binary signal (PRBS).
  • PRBS pseudo-noise binary signal
  • Electrical machines can relate to drive solutions which, for example, have a number of subcomponents.
  • a drive solution has, for example, a motor, a clutch and a driven system, e.g. with a belt, ball screw, roller, process engineering fluid circuit, etc.
  • the sub-components can form an oscillatable system.
  • a controlled drive is therefore to be designed in such a way that a controller or a control model with the appropriate parameters is set in such a way that no unstable state of the system occurs.
  • unsuitable operating points in the vicinity of resonances can be avoided by selecting the appropriate PID parameters in particular.
  • Heuristic methods can be used for this.
  • automation technology or in control technology heuristic methods for dimensioning a controller are used without a mathematical model of the controlled system get by, often referred to as a rule of thumb.
  • heuristic methods for dimensioning a controller are used without a mathematical model of the controlled system get by, often referred to as a rule of thumb.
  • experiments are to be carried out on the system to be controlled in order to set a control.
  • the system parameters can be known from the design data or can be determined experimentally during commissioning. However, the route can change over time, which goes unnoticed and can cause the control dynamics to deteriorate.
  • vibration values are primarily subject to the resonance conditions and vibration behavior of the cooling fins and the type of attachment to them.
  • a transfer of measured vibration values to historically known vibration values is only permissible at the same speed. If vibration values of other speeds are to be taken into account, it must be known how the intact drive, the cooling fins and thus the MEMS sensor on the PCB board are excited at the corresponding speed.
  • the object of the invention is to enable improved condition monitoring for a drive, in particular for an electromechanical drive.
  • the method according to the invention comprises the following method steps: a) providing a vibration sensor for detecting vibration values of the drive, b) when the drive is essentially being put into operation for the first time, determining a transfer function of the vibration sensor for at least two rotational frequencies of the drive that differ from one another, such that the drive is in each case operated at one of the different rotational frequencies and frequency-selective correction factors are determined in each case, c) During operation of the drive at different rotational frequencies, a frequency-selective vibration characteristic of the drive is determined in each case by means of the vibration sensor and the determined, frequency-selective vibration characteristic is subjected to the previously determined, frequency-selective vibration characteristics correction factors, d) Determination of an operating state of the drive by the ascertained and corrected, frequency-selective vibration characteristic, e) Storage of the operating state in
  • the method according to the invention takes into account in a particularly advantageous manner the technical phenomena explained in the introductory part, which can influence a vibration characteristic of the drive and can thus adversely affect the determination of the operating state, for example by not detecting an imbalance in the drive because the change in the vibration characteristics of the drive caused by the imbalance is superimposed or covered by an additional, frequency-selective phenomenon.
  • the method described in method step b can be carried out not only with two, but with a large number of different rotational frequencies of the drive in order to further increase the quality of the frequency-selective correction.
  • Rotational frequencies that are used during typical operating scenarios of the drive can be selected in a targeted manner.
  • faulty states of the drive can be determined due to vibration amplitudes in the frequency-selective vibration characteristic, which frequencies for one or more specific vibration frequencies exceed a specified threshold value.
  • faulty operating states can be detected by evaluating exceeding of threshold values in the vibration behavior of the drive and the corresponding causes of the fault be assigned.
  • a database can be accessed in which a correspondence table 11e between (see frequency-specific) threshold value exceeding and the possible cause(s) is stored.
  • a self-learning system can also be used here, which can dynamically adapt the correspondence in the table.
  • a number of possible causes for faulty states of the drive are preferably determined and stored in the computer-implemented memory, it being possible to specify a probability measure that weights the possible causes according to a probability.
  • a plurality of vibration sensors are provided at different positions of the drive in order to be able to compensate for positioning effects of the vibration sensors.
  • the availability of the monitoring of the operating state can also be increased by providing additional vibration sensors as part of a redundancy.
  • an alarm message can be generated automatically, which can be presented to an operator of the drive, in particular visually and/or haptically and/or acoustically. As a result, the operator can be informed early and automatically about the presence of a possible error in the drive.
  • a prognosis for a service life of the drive can advantageously be created and stored in a computer-implemented memory, preferably a cloud-based memory.
  • Method step b explained above can be repeated after a specific operating time of the drive has elapsed in order to determine updated correction factors. This allows aging effects in the drive to be taken into account and the efficiency of the frequency-selective correction of the vibration behavior to be increased.
  • the problem formulated above is also achieved by a technical device for determining an operating state of a drive which performs rotary movements during operation, in particular an electromechanical drive, the technical device having at least one vibration sensor and an evaluation device that can be connected to the vibration sensor.
  • the technical device is characterized in that it is designed to carry out a method as explained above.
  • the technical device is preferably at least partially cloud-based.
  • 1 shows an electromechanical drive
  • 2 shows one recorded by a vibration sensor
  • a drive 1 with an electromechanical machine M on a load L is shown in FIG.
  • the electromechanical machine M is fed by means of a power converter 2, the power converter having a controller 3 for controlling the electromechanical machine M.
  • the power converter 2 also has a current sensor 4 and a voltage sensor 5, by means of which a power output from the power converter 2 to the electromechanical machine 2 can be measured.
  • a device 6 is attached to the electromechanical machine M as a sensor. This device 6 can also be referred to as a so-called smart sensor box. The device 6 can be permanently connected to the electromechanical machine M or can be provided for retrofitting and subsequent attachment.
  • the device 6 has a magnetic field sensor 7 and a vibration sensor 8 .
  • the device 6 can have additional sensors, but also only one of these sensors 7, 8.
  • a speed sensor 9 is provided to determine the speed of the electrical machine M.
  • the electromechanical drive 1 is accelerated from zero to 1,500 revolutions per minute.
  • the speed sensor 9 provides feedback as to whether the intended speed of the drive 1 has been reached.
  • 2 shows a vibration profile 10 recorded by the vibration sensor 8.
  • the y-axis of the vibration profile 10 is in given in the auxiliary unit dB and is calculated from a ratio of the vibration values measured by the vibration sensor 8 to the speed values measured by the speed sensor 9 .
  • the x-axis represents the frequency range of a rotational frequency of drive 1 in units of Hz.
  • the vibration profile 10 was determined by a discrete variation of the speed of the drive 1 and a respective measurement of the vibration amplitude by the vibration sensor 8 . It is easy to see that the vibration profile 10 has a resonance at about 12 Hz.
  • the corrected V1X values formed in the simplest case as Vlx / fTF , are independent of the speed a straight line which corresponds to the linear increase in the mass moment of inertia of the unbalanced masses.
  • FIG 3 shows this relationship graphically.
  • the X-axis shows a mass moment of inertia in the unit kg/cm 2.
  • the Y-axis shows three different speeds of drive 1, vibration velocity values in the unit mm/s.
  • the corrected amplitude values can be used for all speeds as a measure of a true additional load on the bearing of a machine M during the actual operation and thus improve traditional remaining life models with design load assumptions for the bearing of the machine M. If load/speed histograms are available for a large number of operating states, the correction values for the stored operating histograms are determined for the large number of speeds and torques. The amplitudes associated with the rotational frequency and the associated correction values from the vibration values are then available for the group of rotational speeds and torques.
  • the remaining service life model can be improved by determining speed-independent dimensions for unbalance or alignment severity, which serve as an input variable for simulation models or digital twins in order to calculate the bearing load based on the severity in the drive train and adapt the calculated service life to the current state .
  • the remaining service life model can be further improved by the fact that, in the case of Smart Sensor Cm Boxes fitted with natural resonances, the vibration values enable a correction to these natural resonances and the actual vibration values at the location of the bearing can be determined better and independently of the speed.

Abstract

The proposal relates to a method for determining an operating state of a drive (1), in particular an electromechanical drive (1), that performs rotational movements at variable rotation frequencies during operation, comprising: a) providing a vibration sensor (9) for recording vibration values for the drive, b) when the drive (1) is started up essentially for the first time, ascertaining a transfer function (10) for the vibration sensor for at least two different rotation frequencies of the drive (1), in such a way that the drive (1) is operated at one of the different rotation frequencies in each case and frequency-selective correction factors are determined in each case, c) during operation of the drive (1) at different rotation frequencies, determining in each case a frequency-selective vibration characteristic of the drive by means of the vibration sensor and applying the previously determined, frequency-selective correction factors to the determined frequency-selective vibration characteristic, d) ascertaining an operating state of the drive (1) by way of the determined and corrected, frequency-selective vibration characteristic, e) storing the operating state in a computer-implemented memory, preferably a cloud-based memory.

Description

Beschreibung Description
Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung einer elektrischen Maschine Method and device for monitoring an electrical machine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines Betriebszustandes eines Antriebes, insbesondere eines elektromechanischen Antriebes, welcher in einem Betrieb Drehbewegungen mit variablen Drehfrequenzen vornimmt. Zudem betrifft die Erfindung eine technische Vorrichtung zur Ermittlung eines Betriebszustandes eines Antriebes, welcher in einem Betrieb Drehbewegungen vornimmt, insbesondere eines elektromechanischen Antriebes, wobei die technische Vorrichtung wenigstens einen Schwingungs sensor und eine mit dem Schwingungssensor verbindbare Auswerteeinrichtung aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Computerprogramm für eine technische Vorrichtung. The invention relates to a method for determining an operating state of a drive, in particular an electromechanical drive, which performs rotary movements with variable rotary frequencies during operation. The invention also relates to a technical device for determining an operating state of a drive that performs rotary movements during operation, in particular an electromechanical drive, the technical device having at least one vibration sensor and an evaluation device that can be connected to the vibration sensor. Furthermore, the invention relates to a computer program for a technical device.
Um den Be triebs zustand einer elektrischen Maschine zu erfassen, kann ein Uberwachungs system zur deren Überwachung eingesetzt werden. Ein derartiges System wird auch als Condition Monitoring (CM) System bezeichnet. Das Condition Monitoring elektrischer Antriebsstränge bezieht sich beispielsweise auf die Früherkennung von Lagerschäden, da diese eine der häufigsten Ausfallursachen von elektrischen Maschinen im Betrieb sind. In order to record the operating state of an electrical machine, a monitoring system can be used to monitor it. Such a system is also referred to as a condition monitoring (CM) system. The condition monitoring of electric drive trains refers, for example, to the early detection of bearing damage, as this is one of the most common causes of failure of electric machines in operation.
Im Rahmen des Condition Monitorings können beispielsweise vibrationsbasierte Verfahren eingesetzt werden, bei denen Lagerfehler anhand der gemessenen Maschinenvibration detektiert werden. Des Weiteren ist beispielsweise eine Diagnose auf Basis einer Messung von Körperschall bekannt. Diese beruht darauf, dass mechanische Fehler außer Vibrationen auch eine erhöhte Geräuschemission verursachen. Aus der Analyse der Beschleunigungssignale des Vibrationssensors bei zumindest annähernd konstanter bekannter Drehzahl der elektrischen Maschine während des normalen Betriebs lässt sich (wenigstens mit einiger Wahrscheinlichkeit) auf das Vorliegen bestimmter möglicher Fehler wie „Ausrichtfehler", „Unwucht" oder „Motor verspannt montiert" oder Lagerschäden schließen. As part of condition monitoring, vibration-based methods can be used, for example, in which bearing errors are detected based on the measured machine vibration. Furthermore, for example, a diagnosis based on a measurement of structure-borne noise is known. This is based on the fact that, in addition to vibrations, mechanical faults also cause increased noise emissions. From the analysis of the acceleration signals of the vibration sensor at least approximately constant Known speed of the electrical machine during normal operation can (at least with some probability) on the presence of certain possible errors such as "misalignment", "imbalance" or "motor mounted under tension" or bearing damage.
Sind Vibrationssensoren beispielsweise an Kühlrippen der elektrischen Maschine befestigt, unterliegen die ermittelten Schwingwerte vor allem den Resonanzbedingungen und Schwingverhalten der Kühlrippen und der Befestigungsart daran. Ein Übertrag gemessener Schwingwerte auf historisch bekannte Schwingwerte ist nur bei gleicher Drehzahl der elektrischen Maschine zulässig. Sollen Schwingwerte anderer Drehzahlen berücksichtigt werden, so muss bekannt sein, wie der intakte elektrische Antrieb, die Kühlrippen und der Vibrationssensor, der beispielweise ein MEMS-Sensor ist (mikro-elektromechanisches System) , bei einer bestimmten Drehzahl angeregt werden. If vibration sensors are attached to the cooling fins of the electrical machine, for example, the determined vibration values are primarily subject to the resonance conditions and vibration behavior of the cooling fins and the type of attachment to them. A transfer of measured vibration values to historically known vibration values is only permissible if the speed of the electrical machine is the same. If vibration values of other speeds are to be taken into account, it must be known how the intact electrical drive, the cooling fins and the vibration sensor, which is, for example, a MEMS sensor (micro-electromechanical system), are excited at a specific speed.
Das Gesamtsystem der elektrischen Maschine hat in der Regel ein frequenzselektives Übertragungsverhal ten und gemessene Schwingungswerte können nicht mit einem einfachen Korrekturf aktor korrigiert werden, der beispielsweise von einer quadrierten Drehfrequenz des elektrischen Antriebs abhängt. Mit solcher einer „pauschalen" Korrektur sind spezielle Unwuchten oder andere Fehler, die sich oftmals nur bei bestimmten Schwingungswerten bzw. Drehfrequenzen auswirken, kaum oder nicht korrigierbar . The overall system of the electrical machine usually has a frequency-selective transmission behavior and measured vibration values cannot be corrected with a simple correction factor that depends, for example, on a squared rotational frequency of the electrical drive. With such a "general" correction, special imbalances or other errors, which often only have an effect at certain vibration values or rotational frequencies, can hardly be corrected or not at all.
Weiterhin ist eine Diagnosetechnik zur Erkennung von Motorfehlern durch Messung der Maschinenströme, kurz als "MCSA" für "Motor current Signatur analysis" bezeichnet, bekannt. Furthermore, a diagnostic technique for detecting motor faults by measuring the machine currents, referred to as “MCSA” for “Motor current Signature Analysis”, is known.
Der Vorteil der MCSA gegenüber der Vibrationsanalyse besteht darin, dass keine kostspieligen Sensoren außer ohnehin ver- bauter Stromsensoren (insbesondere im Falle einer Umrichterkopplung) erforderlich sind. Hierzu wird beispielsweise auf einen Artikel von J. R. Stack, T. G. Habetler und R. G. The advantage of MCSA over vibration analysis is that no expensive sensors are required except Bauter current sensors (particularly in the case of a converter coupling) are required. For example, reference is made to an article by JR Stack, TG Habetler and RG
Harley verwiesen: "Bearing fault detection via autoregressive stator current modeling" (IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 40, No. 3, May/ June 2004) . Harley referenced: "Bearing fault detection via autoregressive stator current modeling" (IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 40, No. 3, May/June 2004) .
Aus der EP 2 244 080 Al ist ein Verfahren zur Zustandsüberwachung bekannt. Es werden im Rahmen eines mechanischen Antriebsverbunds bestimmte Funktionen erfüllende Lager permanent erregter Synchronmaschinen überwacht.A method for status monitoring is known from EP 2 244 080 A1. Within the framework of a mechanical drive network, bearings of permanently excited synchronous machines that fulfill certain functions are monitored.
Die Zustandsüberwachung wird antriebsbasiert mittels wenigstens einer Frequenzganganalyse durchgeführt. Dieses System des mechanischen Antriebsverbunds wird zur Frequenzganganalyse mittels eines Pseudo-Rausch-Binär- Signals (PRBS) angeregt. The status monitoring is carried out based on the drive by means of at least one frequency response analysis. This system of the mechanical drive network is excited for frequency response analysis using a pseudo-noise binary signal (PRBS).
Elektrische Maschinen können Antriebslösungen betreffen, welche beispielsweise mehreren Unterkomponent en aufweisen. In einer einfachen Konstellation weist eine Antriebslösung beispielsweise einen Motor, eine Kupplung und ein angetriebenes System, z.B. mit Riemen, Kugelumlaufspindel, Walze, prozesstechnischer Fluidkreis usw. , auf . Die Unterkomponent en können ein schwingfähiges System ausbilden. Ein geregelter Antrieb ist demnach derart auszulegen, dass ein Regler bzw. ein Regelmodell mit den entsprechenden Parametern so eingestellt ist, dass kein instabiler Zustand des Systems auftritt. So sind in der Praxis durch geeignete Wahl insbesondere der PID- Parameter ungeeignete Betriebspunkte in der Nähe von Resonanzen zu vermeiden. Electrical machines can relate to drive solutions which, for example, have a number of subcomponents. In a simple constellation, a drive solution has, for example, a motor, a clutch and a driven system, e.g. with a belt, ball screw, roller, process engineering fluid circuit, etc. The sub-components can form an oscillatable system. A controlled drive is therefore to be designed in such a way that a controller or a control model with the appropriate parameters is set in such a way that no unstable state of the system occurs. In practice, unsuitable operating points in the vicinity of resonances can be avoided by selecting the appropriate PID parameters in particular.
Hierzu können heuristische Methoden genutzt werden. In der Automatisierungstechnik bzw. in der Regelungstechnik werden heuristische Methoden zur Dimensionierung eines Reglers, die ohne mathematisches Modell der Regelstrecke auskommen, häufig auch als Faustformelverfahren bezeichnet. Statt einer Modellbildung sind so beispielsweise Experimente an der zu regelnden Anlage vorzunehmen, um eine Regelung einzustellen. Heuristic methods can be used for this. In automation technology or in control technology, heuristic methods for dimensioning a controller are used without a mathematical model of the controlled system get by, often referred to as a rule of thumb. For example, instead of creating a model, experiments are to be carried out on the system to be controlled in order to set a control.
Ein Beispiel hierfür ist die Methode von Ziegler und Nichols, welche ein heuristisches Verfahren zur Bestimmung von Reglerparametern darstellt. Dabei wird eine Sprungantwort einer Regelstrecke mit Wendet angente zur Bestimmung von K (Verstärkung) , Tu (Verzugs zeit ) und Tg (Ausgleichs zeit ) verwendet. An example of this is the method by Ziegler and Nichols, which represents a heuristic method for determining controller parameters. A step response of a controlled system with turning ante is used to determine K (gain), Tu (delay time) and Tg (equalization time).
In einigen Fällen begegnet man der Resonanzproblematik in der Antriebstechnik mit einer reduzierten Reglerverstärkung, wobei die mögliche Dynamik des Antriebs nicht ausgenutzt wird. Fortgeschrittene Regel st rukturen setzen exakte Kenntnisse der Strecke und deren Parameter voraus. Die Anzahl an einzustellenden Regelparametern ist dementsprechend höher. In some cases, the problem of resonance in drive technology is counteracted with a reduced controller gain, whereby the possible dynamics of the drive are not fully utilised. Advanced control structures require exact knowledge of the route and its parameters. The number of control parameters to be set is correspondingly higher.
Die Systemparameter können aus den Konstruktionsdaten bekannt sein oder bei der Inbetriebsetzung experimentell ermittelt werden. Die Strecke kann sich aber im Laufe der Zeit verändern, wobei dies unbemerkt bleiben, und eine Verschlechterung der Regeldynamik hervorrufen kann. The system parameters can be known from the design data or can be determined experimentally during commissioning. However, the route can change over time, which goes unnoticed and can cause the control dynamics to deteriorate.
Sind sog. Smart Sensor Messboxen an Kühlrippen einer elektrischen Maschine befestigt, so unterliegen Schwingwerte vor allem den Resonanzbedingungen und Schwingverhalten der Kühlrippen und der Befestigungsart daran. Ein Übertrag gemessener Schwingwerte auf historisch bekannte Schwingwerte ist nur bei gleicher Drehzahl zulässig. Sollen Schwingwerte anderer Drehzahlen berücksichtigt werden, so muss bekannt sein, wie der intakte Antrieb, die Kühlrippen und damit der MEMS-Sensor auf der PCB- Platine bei der entsprechenden Drehzahl angeregt wird. Bei drehzahlveränderlichen Antrieben kommen konstruktionsbedingt Resonanzstellen des Fundaments / Der Aufstän- derung hinzu und diese führen zu überhöhten gemessenen Amplituden. Betriebspunkte an Resonanzstellen sind zu vermeiden. Überhöhte Amplituden nahe solcher Resonanzstellen stellen jedoch evtl, nur die Gesamt schwing- amplitude am Messort dar, und lassen, außer bei direktem Vergleich (vorher / nachher bei dieser Drehzahl und Last) , keine echte Beurteilung der auftretenden Lagerkräfte zu. If so-called Smart Sensor measuring boxes are attached to the cooling fins of an electrical machine, vibration values are primarily subject to the resonance conditions and vibration behavior of the cooling fins and the type of attachment to them. A transfer of measured vibration values to historically known vibration values is only permissible at the same speed. If vibration values of other speeds are to be taken into account, it must be known how the intact drive, the cooling fins and thus the MEMS sensor on the PCB board are excited at the corresponding speed. In the case of variable-speed drives, there are also resonance points on the foundation/elevation due to the design, and these lead to excessive measured amplitudes. Operating points at resonance points are to be avoided. However, excessive amplitudes near such resonance points may only represent the total vibration amplitude at the measuring point and, unless there is a direct comparison (before/after at this speed and load), do not allow a real assessment of the bearing forces that occur.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Condition Monitoring für einen Antrieb, insbesondere für einen elektromechanischen Antrieb, zu ermöglichen. The object of the invention is to enable improved condition monitoring for a drive, in particular for an electromechanical drive.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Ermittlung eines Betriebs zustandes eines Antriebes, insbesondere eines elektromechanischen Antriebes, welcher in einem Betrieb Drehbewegungen mit variablen Drehfrequenzen vornimmt. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die folgenden Verfahrensschritte: a) Vorsehen eines Schwingungssensors zur Erfassung von Schwingungswerten des Antriebs, b) Bei einer im Wesentlichen erstmaligen Inbetriebnahme des Antriebes, Bestimmen einer Übertragungsfunktion des Schwingungssensors für wenigstens zwei voneinander verschiedene Drehfrequenzen des Antriebs, derart, dass der Antrieb jeweils bei einer der voneinander verschiedenen Drehfrequenzen betrieben wird und jeweils frequenzselektive Korrekturf aktoren ermittelt werden, c) Während eines Betriebes des Antriebes bei verschiedenen Drehfrequenzen jeweils Ermitteln einer frequenzselektiven Schwingungscharakteristik des Antriebes mittels des Schwingungssensors und Beaufschlagen der ermittelten, frequenzselektiven Schwingungscharakteristik mit den zuvor ermittelten, frequenzselektiven Korrektur fak- tor en , d) Bestimmen eines Be triebs zustands des Antriebs durch die ermittelte und korrigierte, frequenzselektive Schwingungscharakteristik, e) Hinterlegen des Betriebs zustandes in einem computerimplementierten Speicher, vorzugsweise einem cloudba- sierten Speicher. This object is achieved by a method for determining an operating state of a drive, in particular an electromechanical drive, which performs rotary movements with variable rotary frequencies during operation. The method according to the invention comprises the following method steps: a) providing a vibration sensor for detecting vibration values of the drive, b) when the drive is essentially being put into operation for the first time, determining a transfer function of the vibration sensor for at least two rotational frequencies of the drive that differ from one another, such that the drive is in each case operated at one of the different rotational frequencies and frequency-selective correction factors are determined in each case, c) During operation of the drive at different rotational frequencies, a frequency-selective vibration characteristic of the drive is determined in each case by means of the vibration sensor and the determined, frequency-selective vibration characteristic is subjected to the previously determined, frequency-selective vibration characteristics correction factors, d) Determination of an operating state of the drive by the ascertained and corrected, frequency-selective vibration characteristic, e) Storage of the operating state in a computer-implemented memory, preferably a cloud-based memory.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden auf besonders vorteilhafte Art und Weise die im einleitenden Teil erläuterten technischen Phänomene berücksichtigt, die eine Schwingungscharakteristik des Antriebs beeinflussen können, und somit die Bestimmung des Betriebs zustandes nachteilig beeinflussen können, indem beispielsweise eine Unwucht im Antrieb nicht erkannt wird, weil die durch die Unwucht hervorgerufene Änderung in der Schwingungscharakteristik des Antriebs durch eine zusätzliches, frequenzselektives Phänomen überlagert bzw. überdeckt wird . The method according to the invention takes into account in a particularly advantageous manner the technical phenomena explained in the introductory part, which can influence a vibration characteristic of the drive and can thus adversely affect the determination of the operating state, for example by not detecting an imbalance in the drive because the change in the vibration characteristics of the drive caused by the imbalance is superimposed or covered by an additional, frequency-selective phenomenon.
Das im Verfahrensschritt b beschriebene Verfahren kann nicht nur bei zwei, sondern bei einer Vielzahl von verschiedenen Drehfrequenzen des Antriebs durchgeführt werden, um eine Qualität der frequenzselektiven Korrektur weiter zu erhöhen. Dabei können gezielt Drehfrequenzen gewählt werden, die während typischer Betriebsszenarien des Antriebs zur Anwendung kommen. The method described in method step b can be carried out not only with two, but with a large number of different rotational frequencies of the drive in order to further increase the quality of the frequency-selective correction. Rotational frequencies that are used during typical operating scenarios of the drive can be selected in a targeted manner.
Im Rahmen des Bestimmens des Betriebs zustandes des Antriebs können fehlerhafte Zustände des Antriebs aufgrund von Schwingungsamplituden in der frequenzselektiven Schwingungscharakteristik festgestellt werden, die für eine bestimmte oder mehrere bestimmte Schwingungs f re- quenzen einen festgelegten Schwellwert betragsmäßig überschreiten. Mit anderen Worten können fehlerhafte Betriebszustände dadurch erkannt werden, indem Schwellwertüberschreitungen im Schwingungsverhal t en des Antriebs ausgewertet und damit korrespondierende Fehlerursachen zugeordnet werden. Dabei kann auf eine Datenbank zurückgegriffen werden, in welcher eine Kor re spondenz t abe 11 e zwischen ( f requenz spe z i f i sehen ) Schwellwertüberschreitungen und der oder den möglichen Ursachen hinterlegt sind. Hierbei kann auch ein selbstlernendes System zum Einsatz kommen, welches die Korrespondenzen in der Tabelle dynamisch anpassen kann. Bevorzugt werden mehrere mögliche Ursachen für fehlerhafte Zustände des Antriebs ermittelt und in dem computerimplementierten Speicher hinterlegt, wobei damit einhergehend ein Wahrscheinlichkeitsmaß angegeben werden kann, welches die möglichen Ursachen gemäß einer Wahrscheinlichkeit gewichtet. As part of the determination of the operating state of the drive, faulty states of the drive can be determined due to vibration amplitudes in the frequency-selective vibration characteristic, which frequencies for one or more specific vibration frequencies exceed a specified threshold value. In other words, faulty operating states can be detected by evaluating exceeding of threshold values in the vibration behavior of the drive and the corresponding causes of the fault be assigned. A database can be accessed in which a correspondence table 11e between (see frequency-specific) threshold value exceeding and the possible cause(s) is stored. A self-learning system can also be used here, which can dynamically adapt the correspondence in the table. A number of possible causes for faulty states of the drive are preferably determined and stored in the computer-implemented memory, it being possible to specify a probability measure that weights the possible causes according to a probability.
Im Rahmen einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird eine Mehrzahl von Schwingungssensoren an verschiedenen Positionen des Antriebs vorgesehen, um Positioniereffekte der Schwingungssensoren kompensieren zu können. Auch kann eine Verfügbarkeit der Überwachung des Betriebszustandes durch das Vorsehen von zusätzlichen Schwingungs Sensoren im Rahmen einer Redundanz erhöht werden . As part of an advantageous development of the invention, a plurality of vibration sensors are provided at different positions of the drive in order to be able to compensate for positioning effects of the vibration sensors. The availability of the monitoring of the operating state can also be increased by providing additional vibration sensors as part of a redundancy.
Für den Fall, dass eine fehlerhafter Zustand des Antriebs festgestellt wird, kann automatisiert eine Alarmmeldung erzeugt werden, die einem Operator des Antriebs darstellbar ist, insbesondere visuell und/oder haptisch und/oder akustisch. Hierdurch kann der Operator frühzeitig und automatisiert über das Vorliegen eines etwaigen Fehlers im Antrieb informiert werden. In the event that a faulty state of the drive is determined, an alarm message can be generated automatically, which can be presented to an operator of the drive, in particular visually and/or haptically and/or acoustically. As a result, the operator can be informed early and automatically about the presence of a possible error in the drive.
Ausgehend von dem ermittelten Betriebszustand kann vorteilhafterweise eine Prognose für eine Lebensdauer des Antriebs erstellt und in einem computerimplementierten Speicher, vorzugsweise einem cloudbas iert en Speicher, hinterlegt werden. Der zuvor erläuterte Verfahrensschritt b kann nach dem Ablauf einer bestimmten Betriebsdauer des Antriebs wiederholt wird, um aktualisierte Korrekturf aktoren zu ermitteln. Dadurch lassen sich Alterungseffekte im Antrieb berücksichtigen und die Effizienz der frequenzselektiven Korrektur des Schwingungsverhal tens erhöhen. Based on the determined operating state, a prognosis for a service life of the drive can advantageously be created and stored in a computer-implemented memory, preferably a cloud-based memory. Method step b explained above can be repeated after a specific operating time of the drive has elapsed in order to determine updated correction factors. This allows aging effects in the drive to be taken into account and the efficiency of the frequency-selective correction of the vibration behavior to be increased.
Die zuvor formulierte Aufgabe wird zudem gelöst durch eine technische Vorrichtung zur Ermittlung eines Betriebszustandes eines Antriebes, welcher in einem Betrieb Drehbewegungen vornimmt, insbesondere eines elektromechanischen Antriebes, wobei die technische Vorrichtung wenigstens einen Schwingungssensor und eine mit dem Schwingungs sensor verbindbare Auswerteeinrichtung aufweist. Die technische Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Durchführung eines Verfahrens ausgebildet ist, wie es zuvor erläutert wurde. The problem formulated above is also achieved by a technical device for determining an operating state of a drive which performs rotary movements during operation, in particular an electromechanical drive, the technical device having at least one vibration sensor and an evaluation device that can be connected to the vibration sensor. The technical device is characterized in that it is designed to carry out a method as explained above.
Bevorzugt ist die technische Vorrichtung dabei wenigstens teilweise cloudbasiert ausgebildet. The technical device is preferably at least partially cloud-based.
Die zuvor formulierte Aufgabe wird zudem gelöst durch ein Computerprogramm für eine technische Vorrichtung, die wie zuvor erläutert ausgebildet ist, mit durch einen Computer ausführbaren Programmcodeanweisungen zur Implementierung eines zuvor erläuterten Verfahrens. The problem formulated above is also achieved by a computer program for a technical device, which is designed as explained above, with program code instructions that can be executed by a computer for implementing a method explained above.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen: The properties, features and advantages of this invention described above, and the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of exemplary embodiments, which will be explained in more detail in connection with the drawings. Show it:
FIG 1 einen elektromechanischen Antrieb; FIG 2 ein von einem Schwingungssensor auf gezeichnetes1 shows an electromechanical drive; 2 shows one recorded by a vibration sensor
Schwingungsprofil; und vibration profile; and
FIG 3 einen Zusammenhang zwischen einem Massenträgheitsmoment und Schwinggeschwindigkeitswerten. 3 shows a relationship between a mass moment of inertia and vibration speed values.
In FIG 1 ist ein Antrieb 1 mit einer elektromechanischen Maschine M an einer Last L dargestellt. Die elektromechanische Maschine M wird mittels eines Stromrichters 2 gespeist, wobei der Stromrichter einen Regler 3 zur Regelung der elektromechanischen Maschine M aufweist. A drive 1 with an electromechanical machine M on a load L is shown in FIG. The electromechanical machine M is fed by means of a power converter 2, the power converter having a controller 3 for controlling the electromechanical machine M.
Der Stromrichter 2 weist zudem einen Stromsensor 4 und einen Spannungs sensor 5 auf, mittels derer eine Leistungsabgabe des Stromrichters 2 an die elektromechanische Maschine 2 messbar ist. An der elektromechanischen Maschine M ist eine Vorrichtung 6 als Sensor angebracht. Diese Vorrichtung 6 kann auch als eine sogenannte Smart Sensor Box bezeichnet werden. Die Vorrichtung 6 kann fest mit der elektromechanischen Maschine M verbunden sein oder zur Nachrüstung und nachträglichen Anbringung vorgesehen sein. The power converter 2 also has a current sensor 4 and a voltage sensor 5, by means of which a power output from the power converter 2 to the electromechanical machine 2 can be measured. A device 6 is attached to the electromechanical machine M as a sensor. This device 6 can also be referred to as a so-called smart sensor box. The device 6 can be permanently connected to the electromechanical machine M or can be provided for retrofitting and subsequent attachment.
Die Vorrichtung 6 weist einen Magnetfeldsensor 7 und einen Schwingungssensor 8 auf . Die Vorrichtung 6 kann zusätzliche Sensoren, aber auch nur einen dieser Sensoren 7, 8 aufweisen. Zur Feststellung der Drehzahl der elektrischen Maschine M ist ein Drehzahlsensor 9 vorgesehen . The device 6 has a magnetic field sensor 7 and a vibration sensor 8 . The device 6 can have additional sensors, but also only one of these sensors 7, 8. A speed sensor 9 is provided to determine the speed of the electrical machine M.
In einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der elektromechanische Antrieb 1 von Null auf 1.500 Umdrehungen pro Minute beschleunigt. Der Drehzahlsensor 9 gibt dabei Rückmeldung, ob die vorgesehene Drehzahl des Antriebs 1 erreicht ist. FIG 2 zeigt ein von dem Schwingungssensor 8 auf gezeichnetes Schwingungsprofil 10. Die y-Achse des Schwingungsprofils 10 ist in der Hilfsmaßeinheit dB angegeben und wird aus einem Verhältnis der von dem Schwingungssensor 8 gemessenen Schwingungswerten zu den von dem Drehzahl sensor 9 gemessenen Drehzahlwerten berechnet. Die x-Achse stellt den Frequenzbereich einer Drehfrequenz des Antriebs 1 in der Einheit Hz dar. In an exemplary embodiment of the invention, the electromechanical drive 1 is accelerated from zero to 1,500 revolutions per minute. The speed sensor 9 provides feedback as to whether the intended speed of the drive 1 has been reached. 2 shows a vibration profile 10 recorded by the vibration sensor 8. The y-axis of the vibration profile 10 is in given in the auxiliary unit dB and is calculated from a ratio of the vibration values measured by the vibration sensor 8 to the speed values measured by the speed sensor 9 . The x-axis represents the frequency range of a rotational frequency of drive 1 in units of Hz.
Das Schwingungsprofil 10 wurde durch eine diskrete Variation der Drehzahl des Antriebs 1 und einer jeweiligen Messung der Schwingungsamplitude durch den Schwingungssensor 8 ermittelt. Es ist gut zu erkennen, dass das Schwingungsprofil 10 bei etwa 12 Hz eine Resonanz aufweist . The vibration profile 10 was determined by a discrete variation of the speed of the drive 1 and a respective measurement of the vibration amplitude by the vibration sensor 8 . It is easy to see that the vibration profile 10 has a resonance at about 12 Hz.
Mit Kenntnis der Übertragungs funkt ion oder mindestens zweier, besser dreier Korrektur faktoren einer „erweiterten Nullmessung" können die gemessenen V1X Amplituden für alle Drehzahlen ausreichend gut korrigiert werden. Die korrigierten V1X- Werte, gebildet im einfachsten Fall als Vlx / fTF , liegen drehzahlunabhängig auf einer Geraden, die der linearen Zunahme des Massenträgheitsmomentes der Unwuchten entspricht. FIG 3 stellt diesen Zusammenhang grafisch dar. Dabei ist auf der X-Achse ein Massenträgheitsmoment in der Einheit kg/cm2 dargestellt. Die Y-Achse zeigt dabei, für drei verschiedene Drehzahlen des Antriebs 1, Schwinggeschwindigkeitswerte in der Einheit mm/ s . With knowledge of the transmission function or at least two, better three correction factors of an "extended zero measurement", the measured V1X amplitudes can be corrected sufficiently well for all speeds. The corrected V1X values, formed in the simplest case as Vlx / fTF , are independent of the speed a straight line which corresponds to the linear increase in the mass moment of inertia of the unbalanced masses.FIG 3 shows this relationship graphically.The X-axis shows a mass moment of inertia in the unit kg/cm 2. The Y-axis shows three different speeds of drive 1, vibration velocity values in the unit mm/s.
Der drehz ahl kor r i gi er t e Wert VlX/fTF ist also ein Maß für die real anliegende Unwucht. VlX/fTF (t) = C* S (t) mit S = Schwere einer Unwucht (eines Ausrichtfehlers) . Somit kann unabhängig von der Drehzahl eine Aussage getroffen werden, falls sich eine Unwucht im Betrieb des Antriebs 1 ändert (sich die Schwingwerte bei der IST- Drehzahl während der Messung als höher erweisen als zu einem früheren Re f erenz ze i tpunkt (Nullpunktsmessung) . Ändern sich nicht Wuchtungen oder Ausrichtungen, sondern treten Losfuß oder Kippfuß auf, so ändern sich in der Regel die Resonanzstellen. Damit ändern sich die Korrekturfaktoren in einer erneuten Bestimmung mittels „Anregung" . The speed-corrected value VlX/fTF is therefore a measure of the real imbalance. VlX/fTF (t) = C* S (t) where S = severity of an imbalance (a misalignment) . Thus, a statement can be made independently of the speed if an imbalance changes during operation of the drive 1 (the vibration values at the ACTUAL speed during the measurement turn out to be higher than at an earlier reference time (zero point measurement). Do not change balances or alignments, but if loose foot or soft foot occurs, the resonance points usually change. The correction factors thus change in a new determination using "excitation".
Die korrigierten Amplitudenwerte können für alle Drehzahlen als Maß für eine wahre Zusatzbelastung für das Lager einer Maschine M während des aktuellen Betriebs herangezogen werden und somit traditionelle Restlebensdauermodelle mit konstruktiven Last Annahmen für das Lager der Maschine M verbessern. Liegen Last-/ Drehzahl Histogramme für eine Vielzahl von Betriebszuständen vor, so werden die Korrekturwerte für die abgelegten Betriebshistogramme für die Vielzahl von Drehzahlen und Drehmomenten ermittelt. Sodann liegen für das Kollektiv der Drehzahlen und Drehmomente die Drehfrequenz behafteten Amplituden und die zugehörigen Korrekturwerte aus den Schwingwerten vor. The corrected amplitude values can be used for all speeds as a measure of a true additional load on the bearing of a machine M during the actual operation and thus improve traditional remaining life models with design load assumptions for the bearing of the machine M. If load/speed histograms are available for a large number of operating states, the correction values for the stored operating histograms are determined for the large number of speeds and torques. The amplitudes associated with the rotational frequency and the associated correction values from the vibration values are then available for the group of rotational speeds and torques.
Das Restlebensdauermodell kann dadurch verbessert werden, dass drehzahlunabhängig Maße für Unwuchts- oder Ausrichtschweren ermittelt werden, welche als Eingangsgröße für Simulationsmodelle oder Digitale Zwillinge dienen, um die Lagerbelastung ausgehend von der Schwere im Antriebs st rang zu berechnen und die ermittelte Lebensdauer auf den aktuellen Zustand anzupassen. The remaining service life model can be improved by determining speed-independent dimensions for unbalance or alignment severity, which serve as an input variable for simulation models or digital twins in order to calculate the bearing load based on the severity in the drive train and adapt the calculated service life to the current state .
Das Restlebensdauermodell kann weiterhin dadurch verbessert, dass im Falle von angebrachten, mit Eigenresonanzen versehen Smart Sensor Cm Boxen, die Schwingwerte einer Korrektur auf ebendiese Eigenresonanzen hin ermöglichen und die eigentlichen Schwingwerte am Ort des Lagers besser und drehzahlunabhängig ermittelbar sind. The remaining service life model can be further improved by the fact that, in the case of Smart Sensor Cm Boxes fitted with natural resonances, the vibration values enable a correction to these natural resonances and the actual vibration values at the location of the bearing can be determined better and independently of the speed.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Although the invention has been illustrated and described in detail by the preferred embodiment, the invention is not by those disclosed Limited examples and other variations may be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

Claims

Patentansprüche patent claims
1. Verfahren zur Ermittlung eines Betriebszustandes eines Antriebes (1) , insbesondere eines elektromechanischen Antriebes (1) , welcher in einem Betrieb Drehbewegungen mit variablen Drehfrequenzen vornimmt, umfassend: a) Vorsehen eines Schwingungssensors (9) zur Erfassung von Schwingungswerten des Antriebs, b) Bei einer im Wesentlichen erstmaligen Inbetriebnahme des Antriebes (1) , Bestimmen einer Übert ragungs f unk- tion (10) des Schwingungssensors für wenigstens zwei voneinander verschiedene Drehfrequenzen des Antriebs1. A method for determining an operating state of a drive (1), in particular an electromechanical drive (1), which performs rotational movements with variable rotational frequencies during operation, comprising: a) providing a vibration sensor (9) for detecting vibration values of the drive, b) When the drive (1) is started up essentially for the first time, a transmission function (10) of the vibration sensor is determined for at least two rotational frequencies of the drive that differ from one another
(1) , derart, dass der Antrieb (1) jeweils bei einer der voneinander verschiedenen Drehfrequenzen betrieben wird und jeweils frequenzselektive Korrektur faktoren ermittelt werden, c) Während eines Betriebes des Antriebes (1) bei verschiedenen Drehfrequenzen jeweils Ermitteln einer frequenzselektiven Schwingungscharakteristik des Antriebes mittels des Schwingungssensors und Beaufschlagen der ermittelten, frequenzselektiven Schwingungscharakteristik mit den zuvor ermittelten, frequenzselektiven Korrekturfaktoren, d) Bestimmen eines Be triebs zustands des Antriebs (1) durch die ermittelte und korrigierte, frequenzselektive Schwingungscharakteristik, e) Hinterlegen des Betriebs zustandes in einem computerimplementierten Speicher, vorzugsweise einem cloudba- sierten Speicher. (1) in such a way that the drive (1) is operated at one of the different rotational frequencies and frequency-selective correction factors are determined in each case, c) During operation of the drive (1) at different rotational frequencies, a frequency-selective vibration characteristic of the drive is determined by means of of the vibration sensor and applying the previously determined, frequency-selective correction factors to the determined, frequency-selective vibration characteristic, d) determining an operating state of the drive (1) using the determined and corrected, frequency-selective vibration characteristic, e) storing the operating state in a computer-implemented memory, preferably a cloud-based storage.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei im Rahmen des Bestimmens des Betriebs zustandes des Antriebs (1) fehlerhafte Zustände des Antriebs aufgrund von Schwingungsamplituden in der frequenzselektiven Schwingungscharakteristik festgestellt werden, die für eine bestimmte oder mehrere bestimmte Schwingungsfrequenzen einen festgelegten Schwellwert betragsmäßig überschreiten. 2. The method as claimed in claim 1, wherein, as part of determining the operating state of the drive (1), faulty states of the drive are detected due to vibration amplitudes in the frequency-selective vibration characteristic, which exceed a specified threshold value in terms of amount for one or more specific vibration frequencies.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem für den Fall, dass festgestellt wird, dass ein fehlerhafter Zustand des Antriebs (1) vorliegt, eine Alarmmeldung erzeugt wird, die einem Operator des Antriebs (1) darstellbar ist, insbesondere visuell und/oder haptisch und/oder akustisch . 3. The method as claimed in claim 2, in which, in the event that it is determined that the drive (1) is in a faulty state, an alarm message is generated which can be displayed to an operator of the drive (1), in particular visually and/or haptically and/or acoustic .
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem ausgehend von dem ermittelten Betriebszustand eine Prognose für eine Lebensdauer des Antriebs (1) erstellt und in einem computerimplementierten Speicher, vorzugsweise einem cloudbas iert en Speicher, hinterlegt wird . 4. The method as claimed in one of the preceding claims, in which, starting from the determined operating state, a prognosis for a service life of the drive (1) is created and stored in a computer-implemented memory, preferably a cloud-based memory.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem der Verfahrensschritt b gemäß Anspruch 1 nach dem Ablauf einer bestimmten Betriebsdauer des Antriebs (1) wiederholt wird, um aktualisierte Korrektur faktoren zu ermitteln. 5. The method as claimed in one of the preceding claims, in which method step b as claimed in claim 1 is repeated after a specific operating time of the drive (1) has elapsed, in order to determine updated correction factors.
6. Technische Vorrichtung zur Ermittlung eines Betriebszustandes eines Antriebes (1) , welcher in einem Betrieb Drehbewegungen vornimmt, insbesondere eines elektromechanischen Antriebes (1) , wobei die technische Vorrichtung wenigstens einen Schwingungssensor (9) und eine mit dem Schwingungssensor (9) verbindbare Auswerteeinrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die technische Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 ausgebildet ist . 6. Technical device for determining an operating state of a drive (1), which performs rotary movements during operation, in particular an electromechanical drive (1), the technical device having at least one vibration sensor (9) and an evaluation device that can be connected to the vibration sensor (9). , characterized in that the technical device for carrying out a method according to any one of claims 1 to 5 is designed.
7. Technisches Vorrichtung nach Anspruch 6, bei dem die Auswerteeinrichtung cloudbasiert ausgebildet ist. 15 7. Technical device according to claim 6, in which the evaluation device is cloud-based. 15
8. Computerprogramm für eine technische Vorrichtung gemäß Anspruch 6 oder 7 mit durch einen Computer ausführbaren Programmcodeanweisungen zur Implementierung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5. 8. Computer program for a technical device according to claim 6 or 7 with program code instructions executable by a computer for implementing the method according to one of claims 1 to 5.
PCT/EP2021/073064 2021-08-19 2021-08-19 Method and device for monitoring an electric machine WO2023020698A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2021/073064 WO2023020698A1 (en) 2021-08-19 2021-08-19 Method and device for monitoring an electric machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2021/073064 WO2023020698A1 (en) 2021-08-19 2021-08-19 Method and device for monitoring an electric machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023020698A1 true WO2023020698A1 (en) 2023-02-23

Family

ID=77710730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2021/073064 WO2023020698A1 (en) 2021-08-19 2021-08-19 Method and device for monitoring an electric machine

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023020698A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116915120A (en) * 2023-08-04 2023-10-20 湖南众联鑫创动力科技有限公司 Stackable disc type coreless permanent magnet motor in vibration environment and control system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2244080A1 (en) 2009-04-23 2010-10-27 Baumüller Reparaturwerk GmbH & Co. KG Method for monitoring the status of bearings of permanently excited synchronous machines and accompanying status monitoring device
US20180149516A1 (en) * 2016-11-28 2018-05-31 01dB-Metravib, Societe par Actions Simplifiee Power efficient machine diagnostic monitoring using multiple vibration sensor wireless configuration
EP3505258A1 (en) * 2018-01-02 2019-07-03 Sigma Laborzentrifugen GmbH Laboratory centrifuge
DE102018211846A1 (en) * 2018-07-17 2020-01-23 Ziehl-Abegg Se Method and system for evaluating the vibration behavior of an electric motor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2244080A1 (en) 2009-04-23 2010-10-27 Baumüller Reparaturwerk GmbH & Co. KG Method for monitoring the status of bearings of permanently excited synchronous machines and accompanying status monitoring device
US20180149516A1 (en) * 2016-11-28 2018-05-31 01dB-Metravib, Societe par Actions Simplifiee Power efficient machine diagnostic monitoring using multiple vibration sensor wireless configuration
EP3505258A1 (en) * 2018-01-02 2019-07-03 Sigma Laborzentrifugen GmbH Laboratory centrifuge
DE102018211846A1 (en) * 2018-07-17 2020-01-23 Ziehl-Abegg Se Method and system for evaluating the vibration behavior of an electric motor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J. R. STACKT. G. HABETIERR. G. HARLEY: "Bearing fault detection via autoregressive stator current modeling", IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS, vol. 40, no. 3

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116915120A (en) * 2023-08-04 2023-10-20 湖南众联鑫创动力科技有限公司 Stackable disc type coreless permanent magnet motor in vibration environment and control system
CN116915120B (en) * 2023-08-04 2024-02-13 湖南众联鑫创动力科技有限公司 Stackable disc type coreless permanent magnet motor in vibration environment and control system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2083338B1 (en) Process and device for monitoring a machine
DE102016105877B4 (en) Method and device for monitoring a machine
DE102006028992B4 (en) Electronic control device
DE69732569T2 (en) SYSTEM FOR DETECTING FAULTS OF ELECTRIC MOTORS
EP2549257B1 (en) Method for detecting damage to drives
DE102016005892A1 (en) Anomaly detecting device having a function of detecting an abnormality of a machine tool and an abnormality detecting method
WO2010118863A1 (en) Method for processing process state data and/or machine state data of a machine tool
WO2010099928A2 (en) Method for monitoring wind turbines
WO2013186183A1 (en) Machine component of a drive train and method for configuring and/or putting into operation and/or operating such a drive train
EP2244080A1 (en) Method for monitoring the status of bearings of permanently excited synchronous machines and accompanying status monitoring device
DE102018105087B3 (en) System, method and computer program product for detecting physical quantities of at least one component of a tapped transformer and for monitoring the components of a tapped transformer
WO2023020698A1 (en) Method and device for monitoring an electric machine
DE102008037532A1 (en) Automatic detection and reporting of wear of internal turbine components
DE102008000869A1 (en) Calibration of an internal combustion engine
DE102018127457A1 (en) Device and method for monitoring the condition of an electrical machine
EP3786739A1 (en) Comparison of a real system with a digital twin by means of data traffic analysis
WO2022096525A1 (en) Sensor system
DE102004021645A1 (en) Machine component test unit has contactless actuators with contactless sensors including actuator air gap magnetic flux sensors
WO2020234256A1 (en) Method for determining a fault in an electrical machine, and electrical machine
DE102013205353B4 (en) Process for maintaining a machine in the tobacco processing industry, and machine set up accordingly
DE102016122081B4 (en) METHOD AND DEVICE FOR ACOUSTIC CONDITION MONITORING OF AT LEAST ONE ELECTRICAL COMPONENT IN AN OVERALL SYSTEM
DE102019201985B4 (en) Method for detecting a fault in an electrical machine for a vehicle
EP4010770B1 (en) Diagnosis of technical systems using principal components analysis (pca)
EP3553614A1 (en) Method for creating a model of a technical device and method for monitoring a technical device based on a model
DE102022115702A1 (en) Process for determining machine operating data of a machine, system, computer program

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21769071

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE