HBM, 전기 모터의 ECG를 만드는 측정장비

Van Bodegraven Elektromotoren 사에서 HBM 측정장비로 전기 모터 부하 테스트 실시

측정장비 업체인 HBM이 전기 모터 전문업체 Van Bodegraven Elektromotoren 사(네덜란드 도르드레흐트 소재)에 측정장비를 공급해 전기 모터 부하 테스트를 실시했다.  다양한 브랜드의 신형 모터를 공급하고 설치하며, 수리와 정밀 검사를 실시하는 작업장을 보유한 Van Bodegraven 사는 2016년 새로운 전기 모터 테스트 시설을 설립하고 HBM의 측정장비를 사용하여 토크, rpm, 전압, 온도 등의 매개변수를 측정하고 있다고 보고했다.

전기 모터 임계 사업 용도에 주로 사용

Van Bodegraven Elektromotoren 사는 전기 모터를 공급하는 네덜란드의 중견 기업으로서 새 모터와 개장 모터를 모두 취급한다. 이 회사 매출의 약 60퍼센트는 선박 부문에서, 40퍼센트는 공업 부문에서 발생한다. 모터는 선박 추진뿐만 아니라 구동 펌프, 팬, 크레인, 윈치, 앵커 윈치, 컨베이어 벨트 같은 용도에도 사용된다. 높은 신뢰도를 요하는 임계 사업 용도에 주로 사용된다. Van Bodegraven은 독립 브랜드로서, ABB, Cantoni, Siemens 같은 제조업체의 모터를 공급한다. 이 회사는 중국에서 생산하는 자체 상표 Dormot도 갖고 있는데 중국 모터는 가격이 좀 더 저렴해 비-임계 용도에 주로 사용된다. Van Bodegraven 사가 고객에게 추천하는 모터의 제조원와 유형은 당연히 용도에 따라 크게 다르다.

전기 모터의 정밀 검사 대 교체

시설 책임자인 Richard Renee씨는 “HBM 측정 장비 덕분에 각 모터의 ECG를 만들 수 있다”며 “Van Bodegraven사는 교체 시장에 주로 집중하고 있다”고 말했다. 또한 그는 “아쉽게도 최근에는 대규모 신축 프로젝트는 거의 없고, 정밀 검사도 많이 줄었다”고 말하며 “모터의 수리, 정밀 검사 및 수정을 실시하는 대규모 작업장이 있는데 이 작업장에서 매출의 약 25%가 발생한다. 전기 모터의 정밀 검사는 경제적 타당성이 없는 경우가 대부분으로, 최근에는 최대 약 45kW 등급의 모터 값이 크게 떨어져 새 모터를 구입하는 편이 더 싸다”고 토로했다. 정밀 검사는 단종 되었거나 리드 타임이 긴 특수 모터에만 실시된다. 다중 속도 모터, DC 모터, 특별한 치수의 모터가 이에 해당한다.

특정 용도 요구에 정확히 맞는 모터 공급

Van Bodegraven 사는 모터를 수리할 때 1 대 1 방식으로 수리한다. 즉, 특정 용도의 모터를 다른 용도의 모터로 교체한다. 교체 시장에서는 특정 용도의 요구에 정확히 맞는 모터를 공급하는 것이 매우 중요한데 예를 들어, 로테르담 항구에서 당일 화물을 싣고 내리는 외국 선박에 신속하게 인도하여 설치해야 한다. 그러므로 가장 많이 사용되는 모터 종류를 재고로 보유하고 있어야 하며, 이는 수백 가지 브랜드에 이른다. 그리고 샤프트와 기타 구성부품도 공급하고 있다. 무선 판독으로 사전 정비 계획 Richard Renee씨는 “우리는 고객 사업장에 모터를 설치하는데 유지보수 의뢰가 증가하고 있다”며 “우리 정비사 대부분이 열정을 갖고 일하며, 모터를 만져보고 소리를 듣고 그 작동 상태를 정확히 알아낸다. 앞으로 상태 모니터링과 예측 정비의 중요성이 커질 것”이라고 내다 봤다. Van Bodegraven 사는 모터의 상태와 성능을 원격에서 무선으로 판독할 수 있어 정비 계획을 사전에 진행할 수 있다.

HBM 토크 센서와 측정 장비로 모터 테스트

모터 테스트는 Van Bodegraven 사의 작업 공정에서 그 중요성이 매우 커졌다. Richard Renee씨는 “많은 고객이 모터가 현행 규정을 충족하는지를 미리 알고 싶어 한다”며 “여기에는 성능뿐만 아니라 에너지 효율도 포함된다”고 강조했다. 이에 따라 Van Bodegraven 사는 1년 전에 HBM 100퍼센트 무진동 테스트 스탠드를 새로 구입하여 수직 또는 수평 위치에서 모터 부하 테스트를 실시하고 있다. Van Bodegraven 사는 이 테스트 스탠드에서 HBM의 토크 센서와 측정 장비를 사용한다. Van Bodegraven 사가 다양한 공급업체의 장비를 면밀히 살핀 끝에 HBM을 선택하게 된 데는 이미 2004년에 이미 HBM T10F 토크 계측기를 구입하여 지금껏 사용해 오고 있었기 때문이다. 이 토크 계측기의 정격은 5000Nm이다. 또한 PMX 측정 증폭기도 구입해 이 둘을 함께 사용하여 토크, rpm, 온도는 물론 전압, 전류, 전력 소비량 같은 모든 전기 매개변수도 동시에 측정할 수 있게 되었다. 측정된 데이터는 PMX 모듈에서 아날로그로 판독되고, HBM의 Catman Easy 소프트웨어를 통해 화면에 표시되기 때문에 고객이 정보를 쉽게 이해할 수 있다.

고객의 정밀 테스트 요구 HBM catman 소프트웨어 적용

Van Bodegraven 사는 고객에게 관련된 모든 그래프가 담긴 정밀 테스트 보고서를 제공한다. 그래서 새로운 테스트 리그에서 낮은 토크 범위도 높은 신뢰도의 측정이 필요했기 때문에 공칭 용량이 500Nm로 속도를 제어할 수 있는 새로운 토크 계측기 T40B를 구입했다. 이 계측기는 토크와 속도는 물론 온도, 전압, 전류 값도 제공하여 에너지 소비량까지 계산할 수 있다. PMX 데이터 수집 및 측정 시스템과 HBM의 Catman 소프트웨어는 Van Bodegraven 사 테스트 환경에 가능한 솔루션이었다. 다양한 측정 증폭기 카드로 구성된 이 모듈식 측정 시스템은 시스템의 모든 신호를 측정하고 동기화할 수 있다. 측정된 값은 PMX 측정 시스템에서 판독되고 디지털화 된다. 이후 이 시스템을 Catman 소프트웨어가 설치된 컴퓨터에 연결한다. 측정된 데이터가 차트 형태로 실시간으로 표시되고, 측정 챔버 화면에 표시된다. 따라서 조작자의 어깨 너머로 정보를 관찰할 수 있는 고객이 이를 쉽게 이해할 수 있다.

Catman 소프트웨어는 정보 표시 외에도 측정값도 저장하기 때문에 Van Bodegraven 사는 이를 통해 자산 데이터를 기준으로 드라이브의 효율성을 계산하고 평가할 수 있다. 이 소프트웨어는 이러한 데이터를 사용하여 동향을 분석하기 때문에 관련된 모든 데이터가 담긴 포괄적 테스트 보고서를 고객에게 제공할 수 있다.

탁월한 용량

Van Bodegraven 사의 테스트 스탠드는 특히 ABB에서 많이 사용한다. ABB는 Shell의 주요 공급업체로, 모터에 대한 요구가 매우 까다롭다. ABB의 모터 제어장치는 Shell 소프트웨어만 사용하기 때문에, Shell 공장으로 가는 모터는 제어장치와 소프트웨어의 결합을 테스트하는 일이 매우 중요하다. ABB 테스트 엔지니어들은 Van Bodegraven 사에서 성능 테스트뿐만 아니라 시뮬레이션과 로터 구속 테스트도 실시한다. 최대 출력의 내열 테스트와 내구성 테스트도 실시할 수 있다. 이러한 테스트는 동력 전달 장치(모터와 주파수 제어장치)가 고객 요구를 충족하는지를 보여주는 것이 목적이다.

테스트 스탠드에 과감한 투자

Van Bodegraven 사는 이 테스트 스탠드에 상당히 많이 투자했다. 무거운 모터를 100퍼센트 부하로 테스트할 때 상당한 진동이 야기될 수 있기 때문에 이에 대처할 방법을 마련하기 위한 토양 조사를 실시했다. 이후 진동을 흡수할 수 있도록 테스트 스탠드 바닥 밑 지면에 12개의 말뚝을 12미터 깊이로 박았다. 이 바닥은 건물 바닥에 연결되지 않아 진동이 건물의 나머지 부분으로 전달되지 않는다. 그리고 Van Bodegraven 사는 최대 600kW(조정을 통해 그 이상도 가능)의 전력을 현장에서 직접 발전할 수 있어 테스트를 진행할 때 본선의 전력만 사용한다.

HBM의 토크 센서와 PMX 시스템 연간 보정 관리

HBM에서 소프트웨어 및 테스트 장비 교육을 받은 테스트 엔지니어를 채용하여 이 테스트 업무에 투입했다. HBM은 토크 센서와 PMX 시스템의 연간 보정도 관리한다. 새로운 테스트 스탠드 덕분에 Van Bodegraven 사는 지역 내 경쟁업체와의 차별화도 기했다. 경쟁업체들은 전기 모터 부하 테스트 용량이 이에 미치지 못한다는 평가이다. 테스트 스탠드는 아직 상시 사용되고 있지 않아 Van Bodegraven 사는 다른 공급업체들도 이용할 수 있게 할 계획이다.

자료제공 : HBM 코리아