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제목 하모닉과 사이드밴드 (진동에서 Harmonics과 Sidebands가 발생하는 이유)
작성자 AST
카테고리 설비진단
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하모닉과 사이드밴드 (진동에서 Harmonics Sidebands가 발생하는 이유)


기계가 진동이 문제가 되어 설비진단에서 진동의 원인을 밝히고자 할 때 진동의 신호분석은 반드시 필요한 과정이다. 센서와 FFT(Machinery analyzer, Data collector 등으로 불리우기도 함)를 통해 측정된 신호는 기본적으로 시간파형(Waveform)과 주파수파형(Spectrum)으로 분석하게 되고 이 때 설비의 결함분석을 위한 첫 번째 과정이 있다. 바로 하모닉 성분을 확인하는 절차이다.






Harmonic & Sidebands

하모닉(동기성분, 조화파, Harmonics)은 설비진단에서 공공으로 명명된 ‘1X’(Order)의 정수배의 성분을 말하며 스펙트럼에서 나란히 회전주파수의 간격을 두고 피크로 확인된다. , 회전주파수(Turning Speed) 30Hz일 때 60Hz 2X가 되고 180Hz 6X가 되는 것이다. 예를 들어 회전하는 축에 부착된 날개의 수가 6개가 있다면 한 번 회전시 6번의 이벤트가 발생하므로 6X의 주파수가 그 회전기계에서 잘 관찰된다. 하모닉이 발생하는 원인은 여러 가지가 있으나 주로 비선형, 비대칭파형일 경우, 정현파가 아닌 삼각파, 사각파에 가까울 경우에 발생한다.

 

반면에 사이드밴드(측대파, Sidebands)는 근접 주파수 간의 간섭, 보강현상을 의미하며 주요주파수 전후에 간섭주파수의 간격을 두고 확인되는 다른 작은 주파수를 말한다. 발생원인은 변조(Amplitude Modulation)에 의한다. , 두 개의 파형이 서로 변조(간섭하여 에너지가 전달되는 현상)하면 저주파에 고주파가 동승하여 타고 전송되는데 기계의 기어나 베어링과 회전수간의 문제가 있을 경우, 모터의 전기적 결함이 있을 경우 자주 목격할 수 있다. 이 신호를 이용하여 진동의 원인을 밝혀내는데 중요한 증거자료로서 활용된다.





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기어진동, 베어링진동, 하모닉, 사이드밴드, 설비진단








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