Condition Based Monitoring
Maximisation de la disponibilité grâce à de nouveaux concepts de maintenance
La numérisation peut désormais être appliquée à la maintenance des installations. Les variateurs de fréquence intelligents alertent les utilisateurs avant que le moteur et l’installation s’arrêtent. On désigne ce concept par le terme de maintenance conditionnelle (Condition based monitoring, ou CBM).
Le principe consiste à collecter, enregistrer et analyser les données des capteurs internes et externes à l’aide du variateur de fréquence. Les résultats sont ensuite transférés vers le cloud ou vers un système de contrôle local pour être disponibles là où vous en avez besoin. Les données obtenues permettent de mettre en place une maintenance prédictive conditionnelle qui augmente les performances, l’efficacité et la disponibilité des installations et prolonge la durée de vie des composants de l’équipement tout en réduisant sa complexité.
La mise en place est simple : en fonction de l’application, il existe deux options. Dans la première, le variateur apprend automatiquement et parallèlement au fonctionnement pendant une durée définie. Dans la deuxième option, l’utilisateur industriel effectue un cycle d’identification, appelé cycle de référence. Le variateur guide alors la machine sur toute la plage de vitesse et établit un modèle de surveillance.
Détection précoce de l’usure : surveillance des vibrations mécaniques
De nombreux défauts mécaniques tels que l’usure des roulements, le désalignement de l’arbre et le déséquilibre génèrent des vibrations. Il est possible d’éviter l’usure accélérée des pièces mécaniques d’un système de variateur, à l’aide d’un variateur de fréquence Danfoss VLT® associé à un transmetteur de vibrations externe. En mettant en corrélation le signal du transmetteur avec les signaux internes du variateur, tels que la vitesse ou d’autres signaux pertinents pour l’application, le variateur peut détecter les erreurs de manière précoce. Il indique l’état du système afin d’éviter une panne fonctionnelle. La maintenance peut être préparée et planifiée à l’avance tandis que l’appareil peut continuer à fonctionner jusqu’à la prochaine interruption de maintenance.
La surveillance des vibrations dans les variateurs s’effectue à l’aide de méthodes normalisées et de seuils définis dans des normes telles que la norme ISO 13373 relative à la surveillance et au diagnostic d’état des machines ou la norme ISO 10816/20816 de mesurage et d’évaluation des vibrations de machines. L’avantage d’une telle surveillance dans le variateur est de pouvoir comparer les données et les conditions réelles en fonctionnement continu/rampes, les conditions de charge ou la vitesse.
Détection des erreurs de bobinage moteur avant la survenance d’une panne
Les défaillances de bobinage du moteur ne se produisent pas soudainement, elles se développent au fil du temps. Tout commence par un petit court-circuit au niveau d’un bobinage qui entraîne un échauffement supplémentaire. Le dommage se poursuit sans être détecté jusqu’à ce que la protection contre les surcourants s’active et provoque l’arrêt du moteur.
Cela entraîne des temps d’arrêt indésirables. La surveillance continue de l’état du moteur permet d’y remédier en analysant les signatures électriques.
Des informations d’état peuvent être tirées des courants du moteur et des signaux de tension et être mises en lien avec des erreurs de moteur ou d’application, telles que le décalage de l’arbre ou des erreurs dans les enroulements du stator. Les capteurs de courant et de tension fournissant ces informations sont des éléments essentiels des variateurs de fréquence. Il n’y a donc aucun coût supplémentaire lié à l’utilisation de sondes externes.
Surveillance de la courbe d’enveloppe de charge : détection précoce d’ensablement
La pompe semble fonctionner normalement mais le variateur de fréquence intelligent de Danfoss déclenche une alarme de maintenance. Il détecte une augmentation de la charge. Il donne ainsi une indication importante : la pompe est ensablée. Elle peut être nettoyée plus rapidement avant qu’un problème majeur ne survienne et l’installation peut continuer à fonctionner normalement.
Pour localiser cette erreur, le variateur de fréquence se réfère aux valeurs de mesure du courant et de la tension pour contrôler le moteur. Ici aussi, les paramètres que ces valeurs ont permis de calculer, par exemple la puissance du moteur, l’énergie, la vitesse réelle du moteur ou le couple, peuvent être utilisés pour surveiller une surcharge ou une sous-charge du moteur.
Pour plus d’information, prenez contact avec votre établissement itsme.