• 제목/요약/키워드: Shaft Fault

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커널회귀 모델기반 가스터빈 축진동 신호이상 분석 (Kernel Regression Model based Gas Turbine Rotor Vibration Signal Abnormal State Analysis)

  • 김연환;김동환;박선휘
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제4권2호
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    • pp.101-105
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    • 2018
  • 본 논문에서는 가스 터빈 축 진동 신호 비정상 상태 분석의 사례 연구를 위해 커널 회귀 모델을 적용한다. 원격으로 전송되는 발전소 가스터빈의 진동데이터에 커널 회귀 모델을 적용하여 설비를 실시간으로 감시 및 분석 외에도, 축진동 신호의 비정상 상태를 분석하기 위하여 활용될 수 있다. 정상운전 중에 측정한 가스터빈의 정상적인 축진동 데이터 기반의 훈련데이터를 사용하여 생성한 자동연관커널회귀의 경험적 모델을 생성하고 적용할 수 있다. 이 데이터 기반 모델의 예측치를 실시간 데이터와 비교하여 신호의 상태를 분석하고 잔차를 감시하여 이상상태에 대한 분석 정보를 제공할 수 있다. 이상상태에서 발생하는 잔차는 비정상적으로 변화됨으로서 비정상 상태를 분석 할 수 있다. 본 논문에서 커널회귀모델은 축진동 센서의 신호 이상의 원인 분석 사례에서 고장을 구분할 수 있는 정보를 제공한다.

큐프렌시 영역 해석을 통한 드라이브 트레인 결함 분석 (Fault Analysis of the Wind Turbine Drive Train in the Quefrency Region)

  • 박용희;씨웨이;박현철
    • 신재생에너지
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    • 제9권3호
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    • pp.5-13
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    • 2013
  • In the previous research, dynamic results have been analyzed in the time and frequency regions. Time and frequency region can be transformed by the Fourier transform. This transform is very useful about analyzing system behaviors. However, because of coupling, it cannot give clear results in the real system including lots of defects. In this paper, we introduced the analysis based on quefrency region to represent physical means clearly from complicated results. We simulated the drive train system which has defects, and compared between frequency and quefrency region to show its excellence. To do this process, We established mathematical model. The equation of motion was derived by the Lagrange equation and constraint equations. The constraint equation included relationships about gear mesh, flexibility of shaft. About numerical analysis, the Newmark beta method was used to get results. And FFT (Fast Fourier Transform) which converts results from time domain to frequency, qufrequency was used.

스플라인 기어부 결함의 와전류검사 신호처리에 관한 연구 (Study on Signal Processing in Eddy Current Testing for Defects in Spline Gear)

  • 이재호;박태성;박익근
    • 비파괴검사학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.195-201
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    • 2016
  • 금속성부품의 자동화 생산라인 상에서 결함검사는 통상 시스템 가격이 합리적이고 고속검사가 가능한 와전류검사(ECT, eddy current testing) 기법이 많이 사용된다. 이러한 금속성 피검사체 가운데 특별히 스플라인 샤프트(spline shaft)의 스플라인 기어부(spline gear)와 같이 표면이 고르지 못한 피검사 대상에 대하여 ECT검사를 적용할 경우 주파수 분포도가 유사하면서 동시에 상대적으로 큰 표면신호로 인해 센서로부터 획득한 원신호와 결함에 의해 발생한 신호를 분리해내기가 어렵다. 이러한 스플라인 기어부의 결함신호 검출을 용이하게 하기 위해서는 주변 잡음신호에서 결함신호만을 구분해낼 수 있는 고차필터의 구현이 필수적이고 동시에 각 생산라인과 피검사체의 상황에 따라 필터의 통과대역을 조절할 수 있어야 한다. 이러한 통과대역 조절이 가능한 고차필터 구현을 위해 디지털 방식 중 하나인 IIR (infinite impulse filter) 필터에 의한 구현방안을 검토하고, 신호검출을 위해 시스템 레벨에서 설계요소들의 최적화를 통해 결함신호검출을 시도하였다.

풍력터빈 기어박스 내의 기어균열에 대한 모델 기반 고장진단 (Model-based Diagnosis for Crack in a Gear of Wind Turbine Gearbox)

  • 임상혁;박성훈;최주호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제26권6호
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    • pp.447-454
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    • 2013
  • 모델기반 고장 진단법은 풍력발전기의 상태감지 시스템(Condition monitoring system)에 적용을 목적으로 변동 하중조건하에서 작동하는 기어박스내의 기어의 균열을 진단하기 위해 제시하였다. 두 개의 평기어(Spur gear)로 구성된 간단한 테스트 베드가 위의 접근방법을 검증하기 위해 구축되었고, 기어의 균열은 기어의 뿌리부분에 균열을 인가하여 묘사하였다. 축의 회전속도에 독립적인 타코미터를 기반으로 한 오더분석(Order analysis)을 균열크기 진단에 적용하였고, 테스트 베드의 작동을 시뮬레이션하기 위해 집중변수 모델(Lumped parameter dynamic model)이 사용되었다. 모델에서 균열과 밀접히 관련된 변수는 측정된 신호와 시뮬레이션된 신호 간의 차이를 최소화하는 최적화 기법으로 역추정하였다. 제시한 방법의 유효성을 보이기 위해, 미리 정의된 모델 변수로부터 생성된 시뮬레이션 신호를 테스트-베드로부터 측정된 신호로 가정하고, 제시한 방법을 사용하여 변수를 역추정하였다. 결과는 실제 값과 일치하였고, 이를 통해 알고리즘이 제대로 작동함을 알 수 있었다. 다음 연구에서는 실제 테스트 베드의 실제균열에 적용하고자 한다.