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모터 결함 분석 솔루션

Motor Fault Analysis Solution

전동기 결함 유형

전기적 결함
  • 참고 이미지

    고정자 권선 결함

  • 참고 이미지

    영구자석 감자 결함

  • 참고 이미지

    터미널 접촉 불량

기계적 결함
  • 참고 이미지

    베어링 결함

  • 참고 이미지

    편심 결함

  • 참고 이미지

    감속기 결함

  • 참고 이미지

    영구자석 감자 결함

  • 참고 이미지

    축정렬 결함

결함예시

  • 편심 결함
    편심결함 설명 이미지

    회전자의 회전 중심이 고정자와 회전자의 동심원의 중심을 벗어나는 현상

    정적 편심, 동적 편심, 복합 편심으로 분류

    정적 편심은 제조 공정에서 고정자의 타원형 또는 베어링의 조립이 잘못된 경우 발생

    시간이 지남에 따라 정도가 심해지지 않음

    동적 편심은 회전자의 비대칭적 열 팽창, 베어링의 손상 등에 의해 발생

    시간이 지남에 따라 정도가 심해지기 때문에 초기에 진단 및 대응 필요

  • 회전자 결함
    편심결함 설명 이미지

    잦은 기동시 반복적인 열이 가해짐에 따라 크랙 발생

    파손된 회전자는 즉각적인 고장 현상이 발생하진 않음.

    장기 운전시, 이탈이 발생하여 심각한 2차 피해(고정자 권선 파괴) 발생 높음

    깨진 회전자 바 조각이 권선을 긁어 절연 파괴로 인한 화재 발생 가능성 높음.

    고효율 전동기의 경우 낮은 슬립으로 인해 오진단 사례 빈번히 발생결함 주파수 59.3Hz를 탐지하지 못하고 기본 주파수 60Hz를 결함 주파수로 출력

  • 부하 불평형
    편심결함 설명 이미지

    전동기 내부에서 회전자의 불균형한 팽창으로 인해 발생

    전동기 외부에서 부하 자체가 손상되어 발생.

    외부에서 전동기로 가해지는 토크가 불균형 및 맥동하게 됨.

    부하의 오정렬, 기어 및 커플링 고장 발생 시 전동기에 부하 불평형으로 작용

모터 결함 분석 솔루션 비교

As-Is기존 모터 결함 진단(MCSA)
방식의 문제점
설명이미지

기존 방식으로는 편심, 부하 불평형 결함 구분이 불가능

(동일 주파수에서 결함 성분 증폭 및 상쇄되는 이슈 발생)
To-Be전류&자속 데이터 기반
결함 구분 솔루션 개발
설명이미지

전류 및 자속 데이터 취득을 통한 신규 AI 솔루션을 개발하여
해당 문제점들을 해결해, 신뢰성 확보

비전문가도 이해하기 쉬운 직관적인 시각화 솔루션을 개발하여
분석 신뢰도 향상

솔루션 프로세스

전동기 진단 시스템 설계전류 검출 모듈
결함 유형별 학습용 데이터 취득 및 정제설명이미지

AI 학습을 위한 데이터 시스템 구축

AI 기반 전동기 결함 분석 솔루션 구축설명이미지
수요기업 니즈 기반 실증 데이터 및 솔루션 지원설명이미지

제조사, 발전사, 정유사 등 결함 사전 진단 기술 지원

전동기 결함 진단 시스템 개발을 위한 AI 학습용 데이터 구축

Lab 데이터 분석 기반 모터의 결함 징후 데이터 및 결함 발생 시나리오 데이터 제공

고장 DB 기반 AI 최적 알고리즘 적용 후 솔루션 납품을 통해 전/후방 산업 재해 예방 지원

데이터 수집 환경 구축

데이터 수집 환경 구축
WiFi 기반 전류 수집 모듈유도전동기 테스트 벤치 시험 환경 구축
WiFi 기반 전류 수집 모듈
WiFi 기반 전류 수집모듈WiFi 기반 전류 수집 모듈
제품 주요 기능
  • 5.5kW 유도전동기 시스템에 최적화
  • 별도의 센서 사용 없이 Shunt 저항 기반 전류 수집
  • WiFi 통신 모듈을 적용하여 원격 데이터 송수신 기능 탑재
  • MCU 제어를 통한 SD 카드 데이터 로깅 자동화
  • 리눅스 서버를 탑재하여 데이터 분석 처리 기능 내재화
  • 웹 API 연동을 통한 테블릿, 스마트폰, PC 환경에서 AI 솔루션적용 가능
유도전동기 테스트 벤치 시험 환경 구축
모터 상 전류 센싱 장비 활용
  • 고효율 유도전동기
  • 토크센서
  • 부하 모터
  • 부하제어용 인버터

데이터 제공 및 서비스 활용 계획

설명이미지

실시간 산업용 모터 진단 리스크 관리 솔루션 제공

  1. 전류 데이터 수집
    전류 데이터 수집

    구동 모터 내부 문제를 가진 전류 샘플 데이터 수집

  2. 특징 추출

    주파수 물성 파라미터 분석 등을 통한 결함 특징 추출

  3. 학습
    인공지능 학습

    정상 및 결함 유형 별 분석 데이터를 인공지능이 반복학습

  4. 진단

    AI가 특정 고장 신호를 감지하면 몇 초 안에 원인 진단

타겟 모터에 최적화된 맞춤형 웹 기반 솔루션 제공

타겟 모터에 최적화된 맞춤형 웹 기반 솔루션 제공
세부기능 - Data management
기능
프로젝트
관리
데이터
관리
내용
프로젝트를 효과적으로 관리하기 위한 기능
  • 사용자 구분 : 사용자는 관리자 계정과 작업자계정으로 나뉘어짐
  • 프로젝트 관리 : 프로젝트를 생성 및 수정하거나 삭제 가능
  • 프로젝트 속성 관리 : 프로젝트에 사용되는 데이터셋, 레이블 종류와 속성 등을 설정
  • 공동 작업 및 작업 분배 : 관리자를 지정하여 작업물을 공유하거나 분배하는 기능
  • 로컬 PC 또는 DB에서 데이터셋을 서버에 업로드
  • 텍스트, 이미지 등의 바로 처리되는 데이터형식 외에도 압축된 형태의 데이터셋도 바로 업로드 가능
  • 검색 및 필터를 이용하여 원하는 속성의 데이터만 검색가능
  • 데이터의 기본정보를 포함해 업로드 된 날짜, 용량, 형식, 업로드한 사용자, 확장자 등의 세부 정보 확인
세부기능 - AI Solution
기능
정형데이터
비정형데이터
내용
정형 데이터셋에 대해 플랫폼 내에서 머신러닝 모델링 및 검증을 지원
  • 데이터를 원하는 비율에 따라 훈련/검증 데이터로 구분하여 모델 검증 가능
  • 의사결정나무, 랜덤포레스트, 서포트벡터머신 등의 분석 지원
  • 군집 분석을 통해 데이터를 분류 및 시각화 가능
  • 결과 모델 저장 및 다른 데이터셋에 활용 가능
비정형 데이터셋에 대해 플랫폼 내에서 딥러닝 모델링 및 검증을 지원
  • 사전 훈련된 모델을 지원하여 적은 수의 데이터로도 높은 정확도의 모델 생성 가능
  • 다양한 딥러닝 네트워크 중 사용자가 원하는 네트워크 사용이 가능
  • 복수의 네트워크를 동시에 사용하여 모델링 후 사용자가 검증결과를 확인 후 원하는 모델 선택이 가능
  • 결과 모델 저장 및 다른 데이터셋에 활용 가능
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