Elektriksel İmza Analizinin Kestirimci Bakımdaki Rolü ve Önemi

Durum izlemenin ilk aşaması temel gözlemlerdir. Anormal ısı veya basınç, garip sesler, aşırı titreşim veya belirli bir koku gibi küçük değişiklikler tipik olarak bir şeyin düzgün çalışmadığının işaretleridir. En temel kontrollerden son teknoloji aletlere kadar tüm durum izleme teknikleri, çeşitli sistemlerde kullanılır. Birkaç durum izleme tekniği vardır ve her biri belirli bir makine bileşenine uyarlanmıştır. Makinelerin çeşitli noktalarının durumunu kontrol ederken, farklı durum izleme teknikleriyle farklı arıza tipleri tespit edilebileceğinden, noktaya uygun durum izleme tekniklerinin seçilerek uygulanması önemlidir.

Elektriksel imza analizinin yanında yağ analizi, ultrason analizi, kızılötesi termografi, akustik emisyon analizi gibi durum izleme yöntemleri bulunur. Bunların her birinin makinede oluşabilecek arızaları bir süre önceden tespit etme kapasitesi farklıdır. Örneğin, yağ analizi ve ultrason teknikleri, titreşim ve elektriksel imza analizi yöntemlerine göre daha erken, makine sağlıklı durumdayken ve gözle görülür arıza belirtileri göstermiyorken olası arızaları kestirebilir.

Arıza makinede ilerledikçe arızanın onarımı daha maliyetli olmaktadır ve daha çok vakit gerektirmektedir. Bu da daha çok beklenmedik duruş süresi anlamına gelir. Buna karşın, uygulanacak durum izleme yönteminin ekonomik bir çözüm olması gerekmektedir. Bahsedilen ultrason ve yağ analizi yöntemleri ile durum izleme yapılabilmesi için gerekli olan ölçüm cihazları ve uygulama maliyetli olduğu için uygulanması her yerde mümkün olmayabilir. Bunun yanında, her yöntem belirli arıza modlarını bulmada özelleşmiştir. Dolayısıyla, kapsamı ve uygulaması daha geniş olan titreşim analizi ve elektriksel imza analizi yöntemleri kestirimci bakım uygulamalarında daha çok yer bulmuştur.

Asenkron motor arızalarının yüzde 41’i rulmanlardan, yüzde 37’si statorlardan ve yüzde 10’u rotorlardan kaynaklanmaktadır. Rulman arızaları titreşim analizi ile daha net bir şekilde tespit edilebilse de elektriksel imza analizi ile de tespit edilebilmektedir. Asenkron motorlardaki özellikle stator ve rotor arızalarında ise, elektriksel imza analizi çok net bir tespit sağlar ve diğer yöntemlere göre oldukça güçlü ve ekonomik bir çözümdür.

Mekanik hizasızlık veya balanssızlık, ve hava boşluğu kaçıklığı hem elektriksel imza analizi ile hem de titreşim analizi ile net bir şekilde tespit edilebilir. Motor beslemesinden kaynaklanan ve yalıtım sorunlarından kaynaklanan arızalar elektriksel imza analizi ile tespit edilebilir. Kırık rotor çubukları ve stator problemlerinin tespitinde elektriksel imza analizi, diğer tespit yöntemlerine göre çok daha güçlüdür.

Her bir durum izleme yöntemi, makinenin farklı parçalarındaki sağlık durumlarını analiz ederek, bu parçalarda meydana gelebilecek olası arızaları ve bunların kök nedenlerini tespit edebildiğinden dolayı bu yöntemlerin uygulamasının artırılması daha geniş bir menzildeki arızaların tespit edilebilmesini sağlar. Elektriksel imza analizi, uygulaması kolay olduğu için diğer durum izleme yöntemlerinin yerine veya yanında kolaylıkla tercih edilebilir.

Diğer durum izleme yöntemlerinin aksine elektriksel imza analizi, veri toplamak için makinenin çalışma koşullarına bağımlı değildir. Çünkü veriyi toplayacak sensörler doğrudan makinede değil, makinenin elektrik bağlantılarının yapıldığı motor kontrol merkezi (MCC) veya pano olarak adlandırılan hücrelerde uygulanır. Burada motoru besleyen kablolara akım ve gerilim sensörleri takılarak motorun akım ve gerilim değerleri ölçülür. Motor kontrol merkezindeki ortam koşulları genellikle aynı olduğu için ölçümler sürekli bir şekilde alınarak veriler kesintisiz bir şekilde analiz edilebilir.

Akım ve gerilim verileri çok net bilgiler olduğu için temel ölçüm yöntemleri ile ekonomik çözümler uygulanarak bu veriler kolaylıkla doğru bir şekilde elde edilebilir. Verilerin anlamlandırılması da diğer durum izleme yöntemlerine kıyasla daha kolaydır. Veriler frekans uzayında analiz edilerek, temel bir frekans (motor sürme frekansı) etrafında oluşacak eşit frekans aralıklı yan bant bileşenlerinin oluşumuyla arızanın varlığı net bir şekilde saptanabilir. Yan bantların da harmonikleri gözlenebilir. Elektriksel imza analizinin titreşim analizinden ayrıldığı asıl kısım titreşim analizinde temel frekansın katlarında harmonik frekans bileşenleri gözlemlenirken, elektriksel imza analizinde yan bant ve bazen yan bant harmoniklerinin gözlemlenmesidir.

Sensemore, müşterilerine sunduğu titreşim ve sıcaklık sensörleri Infinity ve Wired ile titreşim verisini toplayıp analiz etmenin yanı sıra, akım/gerilim sensörleri ve IoT veri toplama cihazı Duck ile elektriksel verileri de toplayıp analiz eder. Duck’ın farklı sensörlerden alınacak veriyi eş zamanlı olarak toplayıp buluta aktarabilmesi için 8 farklı kanal vardır ve motorlardaki 3 faz akım, 3 faz gerilim bilgileri bu kanalların 6 tanesi kullanılarak eş zamanlı olarak toplanabilir. Bu sayede elektriksel imza analizinin içerdiği tekniklerden motor akım imza analizi (MCSA), gerilim imza analizi (VSA), anlık güç imza analizi (IPSA) gibi metodlar uygulanabilir.

Akım ve gerilim verileri sensörler aracılığı ile motoru besleyen faz kablolarından alınır ve Duck’a iletilir. Duck ise bu verileri kablosuz bir şekilde buluta aktarır. Bulut uygulama üzerinden veriler görüntülenebilir ve analizler gerçekleştirilebilir. Makinede gerçekleşebilecek olası arızalar önceden kullanıcılara bildirilir ve beklenmedik duruşlar yaşanmadan önce kullanıcıların aksiyon alabilmesi sağlanır.