Đối với quá trình sản xuất của nhà máy thì hệ thống các máy công nghiệp có sử dụng hệ truyền động công suất lớn có mặt ở hầu hết các khâu. Các động cơ công suất lớn có vai trò quan trọng trong hệ thống dây chuyền sản xuất, nó là đầu mối dẫn động cho toàn bộ các dây chuyền băng tải, các thiết bị công suất lớn, giúp cho hoạt động của nhà máy được nhanh hơn, ổn định hơn, hiệu suất cao hơn. Trong quá trình hoạt động, các máy truyền động này cần được bảo dưỡng thường xuyên để tránh các hỏng hóc bất thường dẫn đến đình trệ hoạt động của nhà máy. Đặc biệt, những hỏng hóc nghiêm trọng có khả năng ảnh hưởng tới hoạt động sản xuất một cách lâu dài. Chính vì vậy, hầu hết các hệ truyền động công suất lớn đều có chế độ kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa định kỳ. Tuy nhiên việc làm định kỳ này chỉ nhằm hạn chế được các lỗi có khả năng xảy ra với hệ thống, nó không biết được lỗi sắp xảy ra, nên không thể phòng tránh được các lỗi bất thường. Do đó việc giám sát và hỗ trợ chẩn đoán tình trạng của các hệ truyền động công suất lớn sẽ giúp cho việc bảo trì bảo dưỡng được thực hiện theo nhu cầu thực tế của hệ thống. Việc giám sát này là chủ động nên việc bảo trì, bảo dưỡng được tiến hành một cách chủ động giúp hạn chế tối đa các sự cố bất thường xảy ra. Một trong các cách để giám sát tình trạng của hệ thống truyền động công suất lớn là sử dụng thiết bị đo rung động. Thiết bị đo rung động sẽ giám sát liên tục theo thời gian thực, không ảnh hưởng đến quá trình vận hành của hệ truyền động, kịp thời phát hiện hư hại tiềm ẩn giúp việc ngăn ngừa sự cố.
Nhằm chế tạo được một thiết bị đo và phân tích rung động của hệ truyền động công suất lớn có khả năng hiển thị, cảnh báo các lỗi xảy ra đối với các động cơ cũng như hệ truyền động công suất lớn, nhóm nghiên cứu do KS Trần Mạnh Thắng, Viện Nghiên cứu Điện tử, Tin học, Tự động hóa đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị đo và phân tích rung động của hệ truyền động điện công suất lớn”. Thiết bị đo và phân tích rung động được chế tạo cần thỏa mãn các chỉ tiêu sau: Độ chính xác ≤ 1%; Phân tích rung động có tần số đến 40KHz; Thiết bị sử dụng DSP; Thiết bị được kết nối máy tính; Phần mềm giao diện trên PC với giao diện dạng sóng (cho chuyên gia phân tích), phân tích phổ kết quả.
Sau một thời gian triển khai khảo sát, phân tích một số sản phẩm tương tự của nước ngoài, nhóm nghiên cứu đã thiết kế tổng quan, phân tích các yêu cầu kỹ thuật và chức năng của thiết bị, nhóm nghiên cứu đã nghiên cứu, thiết kế, chế tạo được 01 thiết bị đo và phân tích rung động của hệ truyền động công suất lớn có khả năng hiển thị, cảnh báo các lỗi xảy ra đối với các động cơ cũng như hệ truyền động công suất lớn. 01 hệ mô phỏng giả lập hệ truyền động quy mô phòng thí nghiệm. Kèm theo sản phẩm chính là bộ tài liệu khảo sát và thiết kế thiết bị đo và phân tích rung động, bộ phần mềm thu nhận kết quả và kiết xuất dữ liệu, bộ tài liệu thiết kế gồm bản vẽ thiết kế mạch điện, cơ khí và bộ tài liệu hướng dẫn vận hành lắp đặt. Các sản phẩm đã được thử nghiệm hoàn thiện thiết bị.
Thông số cụ thể của thiết bị đo và phân tích rung động được chế tạo và mô hình truyền động sử dụng nghiên cứu và phát triển thiết bị cụ thể như sau:
1. Thiết bị đo và phân tích rung động
* Tên thiết bị: Thiết bị đo và phân tích rung động
* Kiểu, mã kí hiệu: CVM-01
* Dạng bảo vệ: IP67
* Điện áp vào: 220VAC
* Số kênh đo: 2 kênh sensor chuẩn BNC
* Truyền thông với máy tính:đường truyền Ethernet ( 01 port)
* Độ chính xác dải đo = 1%.
* Phân tích rung động tần số đến 40KHz
* Phần mềm giám sát rung động kèm theo - Machinery Vibration Monito
* Hiển thị các thông số: gia tốc, vận tốc, độ dich chuyển
* Hiển thị biểu đồ miền thời gian, phân tích miền tần số
* Có các chức năng: lưu trữ, đặt cảnh báo, phân tích,...
* Điều kiện sử dụng: Nhiệt độ: 0 độ C ÷ 850 độ C
* Độ ẩm: <90% ( không đọng nước)
* Kích thước: 36x22x60 cm
* Trọng lượng: 15K
2. Mô hình giả lập hệ truyền động
* Tên mô hình: Mô hình giả lập hệ truyền động
* Kiểu, mã kí hiệu: TSMD-01
* Kết cấu: thép hợp kim
* Công suất động cơ: 0.55KW
* Tốc độ động cơ: 2850 vòng/phút
* Biến tần điều chỉnh: siemens
* Điện áp vào: 220VAC
* Số đĩa quay : 03 đĩa
* Số khớp nối: 01 khớp
* Số ổ đỡ: 02 ổ
* Số trục quay: 01 (loại trục thẳng) vật liệu inox phi 22, chiều dài 65cm
* Kích thước: 26x90cm
Như vậy, đề tài đã chế tạo được thiết bị đo và phân tích rung động cho hệ truyền động điện công suất lớn như sau có các thông số đạt đúng với yêu cầu của đề tài với độ chính xác 1%. Phân tích rung động có tần số đến 40KHz. Thiết bị sử dụng DSP. Thiết bị được kết nối máy tính. Phần mềm giao diện trên PC Machinery Vibration Monitoring với giao diện. Trong thời gian tới, nhóm thực hiện tiếp tục nâng cấp phần mềm, cải tiến các thiết bị để kết quả đo chính xá hơn. Từ đó từng bước đưa sản phẩm vào sử dụng trong thực tế.
Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 13437/2017) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.