• 제목/요약/키워드: Rotor Unbalance

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전류신호의 유사도 평가와 통계적 상관관계를 이용한 유도전동기의 온라인 고장진단 (On-1ine faults diagnosis of induction motor using similarity measure and statistical correlation)

  • 김영인;김연태;김성신
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2005년도 추계학술대회 학술발표 논문집 제15권 제2호
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    • pp.106-109
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    • 2005
  • 산업화와 더불어 자동화의 요구에 따라 여러 분야에서 유도전동기의 응용 사례가 늘어나고 있다. 본 연구는 인버터단의 전류센서에서 실시간 얻어진 전류신호로 부터 대표적인 전기, 기계적인 4가지 고장(Bearing Fault, Broken Rotor bar, Misalignment, Unbalance)을 검출하여 예기치 못한 고장에 대비할 수 있는 실시간 진단 알고리듬을 제시한다. 실시간 진단의 핵심요소인 동기화 방법으로서 Hilbert Transform을 응용하였다. 총 40세트의 정상 모터 데이터를 임의로 선택하여 두 데이터의 차를 이용하여 0에 근사한 정상 모터 뎀플릿 값을 설정하였다. 이를 이용하여 진단 대상 전동기의 고장 유무를 미리 판단하게 된다. 만약 기준치 이상의 오차가 나타나게 되면, 이와 비교하기 위한 미리 수집된 각4가지 고장 전동기의 미소신호 템플릿 데이터와의 유사성을 비교하여 고장의 종류를 표시하며, 고장의 종류가 진단되지 않은 대상은 고장 유무만 표시된다.

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공기포일 자기 하이브리드 베어링으로 지지되는 연성 축의 휨 모드 진동 제어 (Bending Mode Vibration Control of a Flexible Shaft Supported by a Hybrid Air-foil Magnetic Bearing)

  • 정세나;안형준;김승종;이용복
    • Tribology and Lubricants
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    • 제27권2호
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    • pp.57-64
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    • 2011
  • Hybrid air-foil magnetic bearing integrates two oil free bearing technologies synergetically to adopt the strengths of two bearings with minimizing their weaknesses. This paper presents bending mode vibration control of a flexible shaft supported by the hybrid air-foil magnetic bearing. An experiment set-up of a flexible shaft supported by the hybrid air-foil magnetic bearing is built. In order to verify the effectiveness of the hybrid bearing, unbalance responses of the flexible shaft supported by three different bearings: air-foil, magnetic and hybrid bearings are compared. Effect of load sharing between air-foil and magnetic bearings are investigated through changing the control gain and the rotor center position of magnetic bearing. The experimental results shows that the hybrid bearing can control the bending mode vibration of the flexible shaft effectively and an optimal performance can be achieved with an appropriate load sharing between the air-foil and the magnetic bearings.

소음/진동을 고려한 함포용 Synchro System의 다단 기어 구동장치 개발 (Development of the Multi-Gear Train Devices of Synchro System for the Guns of a Warship which Considered the Noise/Vibration)

  • 이형우;허남수;김인환;이동환
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제34권8호
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    • pp.1057-1067
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    • 2010
  • 다단 기어연쇄, 베어링, 축, 로터로 구성되는 함포용 synchro system의 구동장치를 개발하기 위하여, AGMA규격에 의한 기어 굽힘강도, 면압강도해석, 기어치형설계를 포함한 정적설계를 수행하였다. 또한 전달행렬법을 효과적으로 적용시킬 수 있는 Hibner's branch법과 자유도가 큰 경우에도 계산 오차 없이 고유특성치를 빠뜨리지 않고 산출할 수 있는 ${\lambda}$-matrix법을 도입하여 함포용 Synchro system의 좌우 선회용과 상하 고각형의 위험속도 해석 및 평가를 하였고, 운전속도 범위 내에 위험속도가 존재하지 않았다.

진동 감시용 위치 결정 센서의 위상오차에 대한 실험적 고찰과 비교평가 (The Experimental Study and Comparison on Usage of Vibration Monitoring Sensors for Positioning of Balancing on Rotating Machinery)

  • 오승태;유무상;봉석근
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.314-320
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    • 2014
  • Field balancing is required in any kind of phase information for the determination location balancing mass toward a rotor unbalance mass. Phase or phase angle is a measurement of the relationship of how one vibration signal which relates to another vibration signal and is commonly used to calculate the placement of balance weight. In this paper, A right guideline shows the photo optical speed sensor as the external keyphasor is a very useful when diagnosing machinery vibration problems on considering a phase lag comparing to the laser optical speed sensor. Some experimental results generate the interesting phase errors when appling to a wrong conditions. So, Usage of photo optical speed sensor which is used primarily to measure the shaft rotating speed serves as a reference for measuring vibration phase information has effect on the placement of phase angle how it was misunderstood. This paper will help a right method to search for the position of balancing weight and serves as baseline for further measurements using low cost and much easier user convenience. It is concluded that the propose baseline is likely to be applicable to apply to the practical field balancing weight.

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진동 감시용 위치 결정 센서의 위상오차에 대한 실험적 고찰과 비교 평가 (The Experimental Study and Comparison on Usage of Vibration Monitoring Sensors for Positioning of Balancing on Rotating Machinery)

  • 오승태;유무상;봉석근
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제25권2호
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    • pp.101-107
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    • 2015
  • Field balancing is required in any kind of phase information for the determination location balancing mass toward a rotor unbalance mass. Phase or phase angle is a measurement of the relationship of how one vibration signal which relates to another vibration signal and is commonly used to calculate the placement of balance weight. In this paper, A right guideline shows the photo optical speed sensor as the external KeyPhasor is a very useful when diagnosing machinery vibration problems on considering a phase lag comparing to the laser optical speed sensor. Some experimental results generate the interesting phase errors when appling to a wrong conditions. So, Usage of photo optical speed sensor which is used primarily to measure the shaft rotating speed serves as a reference for measuring vibration phase information has effect on the placement of phase angle how it was misunderstood. This paper will help a right method to search for the position of balancing weight and serves as baseline for further measurements using low cost and much easier user convenience. It is concluded that the propose baseline is likely to be applicable to apply to the practical field balancing weight.

홀 이펙트 센서를 이용한 밸런싱 머신 개발 (The Development of Balancing Machine Using Hall Effect Sensor)

  • 장인훈;남원기;오세훈;심귀보
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.209-214
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    • 2006
  • 회전 기기에서 회전체의 편심은 언밸런스를 유발하는데 이를 보정하는 밸런싱은 회전 기기에서의 방진 및 저소음 설계에 중요한 항목일 뿐 아니라 회전기기의 안정성과 사용수명에 큰 영향을 미치기 때문에 매우 중요하다. 이러한 밸런싱 머신을 구현하기 위하여 편심을 정확히 측정하여야 하는데, 본 논문에서는 기존의 밸런싱 기기에 일반적으로 사용되고 있는 계측 원리와는 다르게 홀-이펙트 센서를 이용하여 편심을 측정하는 방식을 제안함으로써 저가의 계측 시스템 구성이 가능함을 보이고, 밸런싱 머신의 편심 측정부를 PC통신을 이용하여 제어하고자 한다.

영구자석형 동기기에 의한 가변속 풍력발전 시스템의 PSCAD/EMTDC 시뮬레이션 모델 개발 (PSCAD/EMTDC Simulation Model of Variable Speed Wind Power Generation System Using Permanent Magnet Synchronous Machine)

  • 김정재;송승호
    • 전력전자학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.610-617
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    • 2005
  • 가변속 풍력발전 시스템의 시뮬레이션 모델을 PSCAD/EMTDC 기반으로 개발하였다. 개발된 시뮬레이션 모델은 바람 모델, 회전자 다이나믹스, 동기 발전기, 전력 변환기, 변압기, 배전 선로, 무한 모선 등으로 구성되어 있다. 특히 블레이드의 공기역학적 특성과 전력 변환기의 제어 전략도 포함되어 실질적인 풍력발전기의 동작 특성을 시뮬레이션 할 수 있다. 개발된 시뮬레이션 모델을 이용하여 입력 풍속의 변동, 발전기 주변 부하의 변동, 계통측 전원 전압의 불평형 등의 다양한 조건에서 풍력발전기의 과도 상태 거동 특성을 확인하였다. 본 연구 결과는 앞으로 가변속 풍력발전기와 전력계통의 연계 운전시 신뢰성을 높이고 전력 시스템을 보호하기 위한 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

프로세스 대형 모터-발전기의 저어널 베어링 설계 개선 - Part I : 베어링 성능해석 (Journal Bearing Design Retrofit for Process Large Motor-Generator - Part I : Bearing Performance Analysis)

  • 이안성
    • Tribology and Lubricants
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    • 제28권5호
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    • pp.197-202
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    • 2012
  • In this study, with the purpose of fundamentally improving the unbalance response vibration of a large PRT motor-generator rotor by design, a performance improvement design analysis is carried-out by retrofitting tilting pad bearings, replacing the plain partial journal bearings that were originally applied for operation at a rated speed of 1,800 rpm. In this process, a goal of the design analysis is to obtain a design solution for maximizing the direct stiffness of the bearings while satisfying the key basic lubrication performance requirements such as the minimum lift-off speed and maximum oil-film temperature. The results show that with a careful design application of tilting pad journal bearings for operation at such a relatively low speed of 1,800 rpm, direct stiffness increment of the bearings by about two times can be effectively achieved. Prevention of pad unloading is also considered in the analysis. Moreover, the designs of elliptical and offset half journal bearings are also analyzed and reviewed.

회전속도에 따른 동역학적 변화를 고려한 반경방향 능동 자기베어링 시스템의 제어기 설계 및 검증 (Controller Design and Validation of Radial Active Magnetic Bearing Systems Considering Dynamical Changes Due To Rotational Speeds)

  • 정진홍;유승열;노명규
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권9호
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    • pp.925-932
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    • 2014
  • 회전체의 자이로스코픽 모멘트가 크거나 회전속도가 고속인 경우 회전속도에 따라 회전체의 동역학적 특성이 변화하는 정도가 커지게 되며, 자기베어링을 이용하여 회전축을 지지하는 경우 자기베어링의 제어기는 회전속도의 영향을 고려하여야 한다. 각 축의 부상력이 해당 축의 센서 출력에 의해서만 결정되는 독립축 제어기는 회전속도에 따른 변화에 대응하기 어려운 구조이나, 혼합축 제어기는 센서출력을 변환하여 진동 모드와 일치하도록 하고 각각의 진동 모드에 대해 독립적으로 제어기가 작동하는 구조로서, 진동 모드에 직접적으로 대응할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 회전체의 유연 모드를 포함하는 자기베어링 시스템의 수학적 모델을 기반으로 혼합축 제어기를 설계하고 제어기의 성능을 ISO 민감도 기준 및 불평형질량 응답 측면에서 평가하였다. 제어기 성능 평가 시 회전속도에 따른 시스템의 동특성 변화를 고려하여, 운전 속도 범위에서 성능 지표를 만족함을 확인하였다.

75톤급 액체로켓엔진 터보펌프의 하중 특성에 따른 임계속도 해석 (Critical Speed Analysis of a 75 Ton Class Liquid Rocket Engine Turbopump due to Load Characteristics)

  • 전성민;곽현덕;홍순삼;김진한
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.22-29
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    • 2011
  • 고추력 액체 로켓 엔진용 터보펌프의 무부하 회전 시험을 통하여 얻어진 임계속도를 회전체동역학 해석으로부터 예측된 임계속도와 상호 비교하여 해석 모델의 타당성을 검토하였다. 질량 불평형 하중만을 고려한 베어링 무부하 하중조건에서 해석으로부터 얻어지는 1차 임계속도의 예측치는 시험에서 얻어진 결과와 잘 일치하였다. 상기 회전체동역학 모델을 이용하여 유동해석 및 성능시험 결과를 바탕으로 얻어진 펌프와 터빈의 반경하중으로부터, 반경하중 상대 각도에 따른 베어링 강성 변화를 고려하여 임계속도 변화를 예측하였다. 수치해석 결과 펌프와 터빈의 반경하중 상대 각도는 임계속도에 지대한 영향을 미치고 있는 것으로 나타났다. 반면 추가로 축하중이 부과되는 경우 반경하중의 상대 각도에 대한 영향은 감소하는 것으로 나타났다.

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