Thermal imager라고도 하는 적외선 열화상 카메라는 발전, 제조 및 상용 플랜트에서 모터의 고장을 추적하고 예방 정비를 위해 모터 상태를 모니터링하는 데에 유용합니다. 적외선 영상은 모터의 열 시그니처를 보여주며 이는 모터의 상태에 대해 많은 것을 알려줄 수 있습니다. 실제로 모터의 상태는 공장 가동 상태를 유지하고 운영 비용을 낮추는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다.
무엇을 촬영할 수 있을까요?
모터의 열 프로파일을 구축하기 위해서는 모터가 정상 작동 조건에서 작동하고 있을 때 우수한 품질의 적외선 이미지를 촬영해두는 것이 좋습니다. 이를 통해 구성 부품의 온도에 대한 기준치를 측정할 수 있습니다. 적외선 카메라는 모터, 샤프트 커플링, 모터 및 샤프트 베어링, 기어박스 등 모든 중요 구성 부품의 온도를 캡처할 수 있습니다.
이용하는 전기 부하가 작을 때는 문제의 징후가 애매할 수 있습니다. 따라서 설계 부하의 최소 40%를 사용하는 것을 권장하며(National Fire Protection Association NFPA 70B), 부하가 클수록 결과가 좋습니다. 부하가 작은 상태에서 검사할 때는 작은 온도 차이만 나타나더라도 가능한 모든 문제를 기록해 두어야 합니다. 부하가 증가되면 온도도 증가하므로, 문제가 있으면 부하가 큰 상태에서는 온도 차이가 더 커지는 것을 예상할 수 있습니다.
확인해야 할 사항
모든 모터는 명판에 정상 작동 온도가 표시되어 있어야 합니다. 적외선 카메라는 모터 내부를 볼 수 없지만 외부 표면 온도는 내부 온도를 알려주는 가늠자입니다. 모터 내부가 더 뜨거워지면 외부도 더 뜨거워집니다. 모터가 과열되면 권선이 빠르게 열화됩니다. 실제로 과열이 일시적일지라도 모터 권선의 온도가 설계에 의한 작동 온도 이상으로 10°C 증가할 때마다 권선의 절연 수명은 50% 단축됩니다.
모터 하우징 중간의 온도 판독값이 비정상적으로 높아지면 모터의 IR 영상으로 권선, 베어링 또는 커플링 등 어디에서 고열이 나타나는지를 알 수 있습니다. 커플링의 동작 온도가 높아지면 이는 정렬 불량을 나타냅니다.
비정상적인 열 패턴의 주요 원인
- 연결부 또는 스위치 접점과 같은 고저항 접촉면은 일반적으로 고저항 지점에서 가장 뜨거워 보이며 지점에서 멀리 떨어진 곳은 차갑게 나타납니다.
- 부하 불균형은 정상이든 사양을 벗어난 것이든 위상 또는 소부하/과부하 회로의 일부에서 전체적으로 동일하게 따뜻해 보입니다. 고조파 불균형도 유사한 패턴을 생성합니다. 전체 도체가 따뜻하면 소부하 상태 또는 과부하 상태일 수 있으므로, 정격과 실제 부하를 확인하여 원인을 판단해야 합니다.
- 고장난 구성 부품은 일반적으로 정상적으로 작동하는 구성 부품보다 더 차갑게 보입니다. 가장 일반적인 예는 끊어진 퓨즈일 것입니다. 모터 회로에서, 이는 단상 동작 상태가 될 수 있으며 모터에 비용이 많이 드는 손상이 발생한 것일 수 있습니다.
모든 중요한 모터/드라이브 조합의 열화상 이미지를 포함하는 정기적인 검사 루트를 만들고, 위의 기준 영상에 비춰 추적해보면 핫스팟의 비정상 여부 판단과 수리의 성공 여부를 확인하는 데 도움이 됩니다.