전기 모터 베어링의 최대 진동 레벨은 어떻게 결정하나요? 이 중요한 질문은 작동 한계와 설치 후 테스트 모두에 관한 것입니다. 이 문서에서는 진동 한계에 대한 국제 및 국내 표준을 살펴보고, 부하 조건을 고려하며, 실용적인 측정 접근 방식에 대해 논의합니다. 이 글을 읽으면 모터 진동에 영향을 미치는 요인을 이해하고 다양한 작동 조건에서 이러한 진동을 정확하게 측정하고 해석하는 방법을 배울 수 있습니다.
사람들은 종종 모터 베어링의 최대 진동이 얼마를 넘지 않아야 하는지 묻습니다. 이 질문은 사실 두 가지를 묻는 것일 수 있습니다. 하나는 모터 베어링이 작동할 수 있는 최대 진동이 얼마인지, 다른 하나는 모터를 설치하고 진동 테스트를 거친 후 최대 진동은 얼마인지입니다.
전자의 경우 환경 진동을 충격 하중으로 고려하여 베어링 선택을 확인하고 계산할 수 있습니다. 사실 대부분의 친구들은 후자, 즉 모터 베어링 작동 중에 모터와 베어링 전체의 최대 진동 값이 얼마인지에 대해 묻고 있습니다. 여기서 이에 대해 논의해 보겠습니다.
모터 베어링 진동 한계값에 대한 국제 표준 및 국가 표준은 여러 가지가 있습니다. 표준이 있는데도 여전히 많은 사람들이 최대 한계값에 대해 문제를 제기하는 이유는 무엇일까요? 흔히 접하는 질문은 무부하 또는 최대 부하에 대한 제한값인가? 이 한계값은 RMS인가 아니면 다른 값인가?
먼저 다음 그림과 같이 ISO2372를 살펴보겠습니다:
진동 심각도 범위 제한(속도) | 소속 기계의 진동 심각도 범위: : 다음과 같습니다. | ||||
ISO 2372에서 | |||||
In/Sec(초) | MM/Sec(RMS) | 클래스 I | 클래스 II | 클래스 III | 클래스 IV |
<20HP | 20-100 HP | >100HP | >100HP | ||
0.015 | 0.28 | A | A | A | A(양호) |
0.025 | 0.45 | ||||
0.039 | 0.71 | B | B | B | B(허용) |
0.062 | 1.12 | ||||
0.099 | 1.8 | C | C | C | C(허용 가능) |
0.154 | 2.8 | ||||
0.248 | 4.5 | D | D | D | D(허용되지 않음) |
0.392 | 7.1 | ||||
0.617 | 11.2 | ||||
0.993 | 18 | ||||
1.54 | 28 | ||||
2.48 | 45 | ||||
3.94 | 71 |
표에서 속도 RMS 및 변위 피크를 포함한 진동 강도의 단위가 왼쪽에 나열되어 있는 것을 쉽게 확인할 수 있습니다.
그렇다면 엔지니어가 무부하 또는 최대 부하 상태에서 모터를 측정해야 하는지에 대한 의문이 생깁니다. 모터 베어링에 대한 이해로 볼 때, 무부하 또는 최대 부하 여부에 관계없이 모터 자체의 토크 부하는 베어링에 큰 영향을 미치지 않습니다.
따라서 베어링의 관점에서 볼 때 무부하 또는 최대 부하 여부는 결과에 영향을 미치지 않습니다. 그러나 이는 모터의 고정자를 고려하지 않은 것입니다. 실제 작업 조건에서는 모터의 고정자 상태와 부하가 모터 본체의 전체 진동에 영향을 미칠 수 있습니다. 이는 베어링 진동이 아니라 전체 진동이라는 점에 유의하세요.
따라서 모터를 측정할 때 무부하와 최대 부하 사이에는 차이가 있습니다. 실제 측정 시 이 점을 고려해야 합니다.
ISO10816에 따르면 장비 진동은 예상 가능한 모든 작동 상태에서 테스트해야 하며, 테스트에서 얻은 최대값이 진동 강도를 나타내는 역할을 합니다.
즉, 장비의 모든 작동 상태 중에서 최대값을 취합니다. 이러한 상태에는 무부하 및 최대 부하 상태뿐만 아니라 더 엄격한 고려 사항에는 다른 중간 상태도 포함될 수 있습니다.
표준에 이 조항이 있는 이유는 진동이 장비에 미칠 수 있는 최대 손상을 고려하여 최대 허용 진동 강도를 설정하기 위해서입니다. (엔지니어가 이 원리를 이해한다면 저속 진동에는 변위를, 중속에는 속도를, 고속 진동에는 가속도를 선택하는 이유를 알 수 있습니다.)
물론 앞서 언급한 표시는 일반 장비의 진동 심각도에 관한 것입니다. 모터의 경우 좀 더 세부적인 기준이 있습니다.
예를 들어 GB/T 5171.1-2014는 무부하 조건에서 소형 전력 변환기 모터의 정격 속도 진동 제한을 규정하고 있습니다. 이 표준은 측정 대상이 무부하 진동임을 명확하게 정의합니다. 따라서 이 표준에서는 무부하 진동만 고려하면 됩니다.
실제 시나리오에서 모터 공장 엔지니어는 해당 모터 표준을 참조하여 모터 진동을 측정하도록 선택할 수 있습니다. 선택할 때 표준의 표를 읽는 것뿐만 아니라 표준에 포함된 설명도 매우 중요할 수 있습니다. 특정 모터 유형 에는 해당 표준이 없더라도 최소한 ISO 2371의 일반 장비에 대한 규정을 준수해야 합니다.
또한, 앞서 언급한 표준의 규정과는 별도로 모터 사용자가 모터 진동에 대한 제한을 제공하는 경우 모터 공장은 고객의 표준에 따라 측정해야 합니다.