JP2001119897A - 回転電機 - Google Patents
回転電機Info
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- JP2001119897A JP2001119897A JP29764899A JP29764899A JP2001119897A JP 2001119897 A JP2001119897 A JP 2001119897A JP 29764899 A JP29764899 A JP 29764899A JP 29764899 A JP29764899 A JP 29764899A JP 2001119897 A JP2001119897 A JP 2001119897A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】回転電機の運転中の各部の温度を簡便にかつ正
確に検出する手法を提供し、回転電機の予防保全手段を
実現することである。 【解決手段】信号伝達用の信号端子８を備えた電気絶縁
体の中空ケース１１の内部に、該信号端子に接触するよ
うに特定の温度で融解する樹脂７によって支持された金
属片６を備えた温度ヒューズ４により内部の温度を検出
することを特徴とする回転電機。
確に検出する手法を提供し、回転電機の予防保全手段を
実現することである。 【解決手段】信号伝達用の信号端子８を備えた電気絶縁
体の中空ケース１１の内部に、該信号端子に接触するよ
うに特定の温度で融解する樹脂７によって支持された金
属片６を備えた温度ヒューズ４により内部の温度を検出
することを特徴とする回転電機。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転電機の運転状
況のセンシングに関するものであり、特に回転電機の故
障要因となる温度の異常上昇を検出することにより、回
転電機の予防診断装置に関するものである。
況のセンシングに関するものであり、特に回転電機の故
障要因となる温度の異常上昇を検出することにより、回
転電機の予防診断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】回転電機運転時における各部の温度をセ
ンシングする方法として、部材表面に感熱塗料を塗布し
て、感熱塗料の色彩の変化から温度を調べる方法や、特
定の温度で特定の色の煙を発生する塗料を塗布し、煙の
色で温度を調べる方法がある。
ンシングする方法として、部材表面に感熱塗料を塗布し
て、感熱塗料の色彩の変化から温度を調べる方法や、特
定の温度で特定の色の煙を発生する塗料を塗布し、煙の
色で温度を調べる方法がある。
【０００３】しかし、これらの方法では、部材の表面の
温度しか調べることができない。熱伝対を回転子の内部
に埋め込み、スリップリングやテレメータを介して情報
を取り出す方法がある。たとえば、特開平7−298556 号
公報に記載の「回転電機用テレメータの電源装置」のよ
うに回転電機内部で使用できるテレメータシステムが提
案されている。
温度しか調べることができない。熱伝対を回転子の内部
に埋め込み、スリップリングやテレメータを介して情報
を取り出す方法がある。たとえば、特開平7−298556 号
公報に記載の「回転電機用テレメータの電源装置」のよ
うに回転電機内部で使用できるテレメータシステムが提
案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】資源保全を図るため、
回転電機の小型・高効率化が進められているため、回転
電機内部の温度管理が従来以上に重要になってきてい
る。従来の方法では、回転子内部の温度のセンシングが
困難なため、回転電機内部の温度を管理し、性能の向上
と回転電機の予防保全を行うことが難しかった。
回転電機の小型・高効率化が進められているため、回転
電機内部の温度管理が従来以上に重要になってきてい
る。従来の方法では、回転子内部の温度のセンシングが
困難なため、回転電機内部の温度を管理し、性能の向上
と回転電機の予防保全を行うことが難しかった。
【０００５】本発明の目的は、回転電機の運転状態での
温度の分布を簡便に調べる方法を考案し、回転電機の予
防保全手段を提供することである。
温度の分布を簡便に調べる方法を考案し、回転電機の予
防保全手段を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】回転電機の運転中の温度
を調べるために、測定点の最大温度を記録することの可
能な温度ヒューズを回転電機の内部に設置することによ
って、測定点の温度履歴を記録し、温度を検出する。温
度ヒューズは電気絶縁体の中空チューブの内部に金属片
を設置し、この金属片と外部への信号端子を樹脂により
接続する。樹脂は特定の温度で溶解するため、測定部が
特定の温度になると金属片が信号端子から離れ、温度ヒ
ューズが断線する。外部から温度ヒューズに対して電気
信号を入力し、出力が得られる場合は測定点が樹脂が溶
解する指定温度以下であることがわかる。一方、出力が
得られない場合は、指定温度以上になったことがわか
る。温度ヒューズ切断の温度を複数設けておけば、温度
を段階的に調べることが可能である。
を調べるために、測定点の最大温度を記録することの可
能な温度ヒューズを回転電機の内部に設置することによ
って、測定点の温度履歴を記録し、温度を検出する。温
度ヒューズは電気絶縁体の中空チューブの内部に金属片
を設置し、この金属片と外部への信号端子を樹脂により
接続する。樹脂は特定の温度で溶解するため、測定部が
特定の温度になると金属片が信号端子から離れ、温度ヒ
ューズが断線する。外部から温度ヒューズに対して電気
信号を入力し、出力が得られる場合は測定点が樹脂が溶
解する指定温度以下であることがわかる。一方、出力が
得られない場合は、指定温度以上になったことがわか
る。温度ヒューズ切断の温度を複数設けておけば、温度
を段階的に調べることが可能である。
【０００７】この手法では、回転電機内部にアンプなど
の電気回路を内蔵する必要がないの、保守管理が容易で
ある。運転中に信号を検出する場合は、界磁コイルなど
の電力検出部に信号を重畳させることにより、信号を検
出する。この方法を採用することにより、スリップリン
グやテレメータなどの機材が不要になり、機器の信頼性
が高まるとともに、コストを低減することが可能であ
る。
の電気回路を内蔵する必要がないの、保守管理が容易で
ある。運転中に信号を検出する場合は、界磁コイルなど
の電力検出部に信号を重畳させることにより、信号を検
出する。この方法を採用することにより、スリップリン
グやテレメータなどの機材が不要になり、機器の信頼性
が高まるとともに、コストを低減することが可能であ
る。
【０００８】本発明の検出器は温度ヒューズの断線を調
べるだけなので、出力電流の基本周波数と異なる周波数
の信号を、用いれば、信号の検出が容易に行える。ま
た、信号の検出に際して、フィルター回路を用いればさ
らに信号検出の精度は高まる。また、該温度ヒューズの
抵抗が変化することを利用して、温度ヒューズをフィル
ター回路の一部に組み込めば、温度ヒューズの状態に応
じて、フィルター定数を変化させることができるので、
信号の検出精度を高めることができる。期課題を解決す
るため、以下に示す車両用外幌を考案した。
べるだけなので、出力電流の基本周波数と異なる周波数
の信号を、用いれば、信号の検出が容易に行える。ま
た、信号の検出に際して、フィルター回路を用いればさ
らに信号検出の精度は高まる。また、該温度ヒューズの
抵抗が変化することを利用して、温度ヒューズをフィル
ター回路の一部に組み込めば、温度ヒューズの状態に応
じて、フィルター定数を変化させることができるので、
信号の検出精度を高めることができる。期課題を解決す
るため、以下に示す車両用外幌を考案した。
【０００９】即ち、本発明によれば、回転電機の運転時
における各部の温度を検出することが可能であり、回転
電機の温度管理を行うことができ、回転電機の予防保全
を実現できる。
における各部の温度を検出することが可能であり、回転
電機の温度管理を行うことができ、回転電機の予防保全
を実現できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を用
いて具体的に述べる。
いて具体的に述べる。
【００１１】図１に回転電機１の回転子２と固定子３に
後述する温度ヒューズ４を設置した実施例を示す。温度
ヒューズ４の出力は信号線５を介して回転電機１の内部
から外部に検出される。この温度情報を用いて、回転電
機１の各部の温度を管理し、保守点検の必要性、修理の
必要性を調べ、回転電機１の信頼性を高めることが可能
である。
後述する温度ヒューズ４を設置した実施例を示す。温度
ヒューズ４の出力は信号線５を介して回転電機１の内部
から外部に検出される。この温度情報を用いて、回転電
機１の各部の温度を管理し、保守点検の必要性、修理の
必要性を調べ、回転電機１の信頼性を高めることが可能
である。
【００１２】図２に本発明で考案した温度ヒューズ４の
詳細を示す。温度ヒューズ４は電気絶縁体の中空チュー
ブ４１の内部に、金属片６が設置されている。金属片６
は特定の温度で溶解する樹脂７で支持され、信号端子８
に接続されている。温度ヒューズ４の周囲の温度が上昇
し、樹脂７が溶解すると、図３に示すように金属片６が
信号端子８から離れ、信号端子８は電気的に絶縁する。
詳細を示す。温度ヒューズ４は電気絶縁体の中空チュー
ブ４１の内部に、金属片６が設置されている。金属片６
は特定の温度で溶解する樹脂７で支持され、信号端子８
に接続されている。温度ヒューズ４の周囲の温度が上昇
し、樹脂７が溶解すると、図３に示すように金属片６が
信号端子８から離れ、信号端子８は電気的に絶縁する。
【００１３】図４は金属片６を抵抗５１に置き換えた実
施例である。該温度ヒューズ４を回転電気の各部に設置
し、かつ、樹脂７の溶解温度を段階的に変化させれば、
各部の温度を詳細に調べることが可能である。本発明の
特徴は、温度ヒューズを使用することにより、仮に運転
時に回転電気の温度を調べることができない場合でも、
測定点の温度履歴を保持することができるので、たとえ
ば、定期点検時などの運転停止時でも、運転中の最高温
度を検出することができることである。
施例である。該温度ヒューズ４を回転電気の各部に設置
し、かつ、樹脂７の溶解温度を段階的に変化させれば、
各部の温度を詳細に調べることが可能である。本発明の
特徴は、温度ヒューズを使用することにより、仮に運転
時に回転電気の温度を調べることができない場合でも、
測定点の温度履歴を保持することができるので、たとえ
ば、定期点検時などの運転停止時でも、運転中の最高温
度を検出することができることである。
【００１４】さらに温度ヒューズの状態を回転電機の運
転中に検出すことができれば、回転電機の運転状態の把
握が可能になり、さらに良好な予防保全手段が実現でき
る。図５に運転中の回転電機から信号を検出する実施例
を示す。回転子２に発生する電気出力は界磁コイル９を
介して外部に送られる。そこで、温度ヒューズ４の信号
端子８と界磁コイル９の回転子９１を信号線５で連結
し、界磁コイル９の回転子９２に取り付けた温度ヒュー
ズに対する入力信号線５１を介して、温度ヒューズ４に
対して発信機１０から信号を入力する。
転中に検出すことができれば、回転電機の運転状態の把
握が可能になり、さらに良好な予防保全手段が実現でき
る。図５に運転中の回転電機から信号を検出する実施例
を示す。回転子２に発生する電気出力は界磁コイル９を
介して外部に送られる。そこで、温度ヒューズ４の信号
端子８と界磁コイル９の回転子９１を信号線５で連結
し、界磁コイル９の回転子９２に取り付けた温度ヒュー
ズに対する入力信号線５１を介して、温度ヒューズ４に
対して発信機１０から信号を入力する。
【００１５】温度ヒューズ４付近の温度が指定温度以下
であれば、信号は界磁コイルに接続された出力信号線５
２を介して受信機１１に送信されるが、温度が上昇し、
温度ヒューズ４の接続がきれた場合、信号の受信ができ
なくなり、温度ヒューズ４付近の温度があらかじめ指定
した樹脂７の溶解温度以上であることを外部から検出す
ることができる。この情報を元にして、保守点検、修理
を行う必要があることを察知することが可能になる。
であれば、信号は界磁コイルに接続された出力信号線５
２を介して受信機１１に送信されるが、温度が上昇し、
温度ヒューズ４の接続がきれた場合、信号の受信ができ
なくなり、温度ヒューズ４付近の温度があらかじめ指定
した樹脂７の溶解温度以上であることを外部から検出す
ることができる。この情報を元にして、保守点検、修理
を行う必要があることを察知することが可能になる。
【００１６】なお、温度検出用の信号周波数を電力の出
力周波数ｆｏ（通常は５０Hzまたは６０Hz）に比べ、よ
り高い周波数ｆｓ(例えば１０kHz）に設定することによ
り、図５に示した実施例の効果をより高め、正確な温度
検出が可能になる。
力周波数ｆｏ（通常は５０Hzまたは６０Hz）に比べ、よ
り高い周波数ｆｓ(例えば１０kHz）に設定することによ
り、図５に示した実施例の効果をより高め、正確な温度
検出が可能になる。
【００１７】また、温度検出用信号の周波数ｆｓを中心
周波数を持つフィルター回路１２を用いた実施例のブロ
ック図を図６に示す。
周波数を持つフィルター回路１２を用いた実施例のブロ
ック図を図６に示す。
【００１８】さらに、温度ヒューズ４が指定温度におい
て電気抵抗が変化する性質を利用して、温度ヒューズ４
をフィルター回路１２の一部とすることにより温度が指
定温度になるとフィルター特性を温度ヒューズ４によっ
て自動的に変化させ、温度検出精度を高めることが可能
である。図７に温度ヒューズ４を組み込んだフィルター
回路１２の回路図の一例を示す。
て電気抵抗が変化する性質を利用して、温度ヒューズ４
をフィルター回路１２の一部とすることにより温度が指
定温度になるとフィルター特性を温度ヒューズ４によっ
て自動的に変化させ、温度検出精度を高めることが可能
である。図７に温度ヒューズ４を組み込んだフィルター
回路１２の回路図の一例を示す。
【００１９】図７に示したフィルター回路１２は温度ヒ
ューズ４と回路の一部に組み込んだ反転増幅回路であ
る。この回路の入力信号に対する出力利得Ｇは、温度ヒ
ューズ４と抵抗１３−１の抵抗値Ｒｓの合成抵抗値をＲ
ｓ′、抵抗１３−２の抵抗値をＲｆの場合、アンプ１４
により、Ｇ＝ＲＦ／Ｒｓ′となる。温度が指定温度以上
になると、温度ヒューズ４が短絡するため、合成抵抗Ｒ
ｓ′はＲｓにとなるが、抵抗１３−１と温度ヒューズ４
は並列に組まれているため、ＲｓはＲｓ′より大きいの
で、温度上昇後の利得Ｇ′は正常状態時の利得Ｇより小
さくなる。したがって、正常時の利得Ｇと温度上昇後の
利得Ｇ′の比が十分に大きくなるように抵抗値Ｒｆ，Ｒ
ｓを設定すれば、温度検出の精度がさらに向上し、温度
検出による回転電機の予防保全手段が得られる。
ューズ４と回路の一部に組み込んだ反転増幅回路であ
る。この回路の入力信号に対する出力利得Ｇは、温度ヒ
ューズ４と抵抗１３−１の抵抗値Ｒｓの合成抵抗値をＲ
ｓ′、抵抗１３−２の抵抗値をＲｆの場合、アンプ１４
により、Ｇ＝ＲＦ／Ｒｓ′となる。温度が指定温度以上
になると、温度ヒューズ４が短絡するため、合成抵抗Ｒ
ｓ′はＲｓにとなるが、抵抗１３−１と温度ヒューズ４
は並列に組まれているため、ＲｓはＲｓ′より大きいの
で、温度上昇後の利得Ｇ′は正常状態時の利得Ｇより小
さくなる。したがって、正常時の利得Ｇと温度上昇後の
利得Ｇ′の比が十分に大きくなるように抵抗値Ｒｆ，Ｒ
ｓを設定すれば、温度検出の精度がさらに向上し、温度
検出による回転電機の予防保全手段が得られる。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、回転電機の運転時にお
ける各部の温度履歴を検出することが可能であり、回転
電機の運転中の温度状態を元に、運転条件の変更、保全
手段の検討などを提供することができる。これにより、
回転電機の寿命の管理と保全が可能となり、回転電機の
信頼性の向上が図れる。
ける各部の温度履歴を検出することが可能であり、回転
電機の運転中の温度状態を元に、運転条件の変更、保全
手段の検討などを提供することができる。これにより、
回転電機の寿命の管理と保全が可能となり、回転電機の
信頼性の向上が図れる。
【図１】本発明の実施例である回転電機の側断面図。
【図２】本発明により考案された温度ヒューズの実施例
を示す断面図。
を示す断面図。
【図３】本発明により考案された温度ヒューズの作動状
態示す断面図。
態示す断面図。
【図４】本発明により考案された温度ヒューズの実施例
を示す断面図。
を示す断面図。
【図５】本発明の回転子から出力信号を取り出す一実施
例示す側断面図。
例示す側断面図。
【図６】回転子から出力信号を検出するためのブロック
図。
図。
【図７】温度フューズを含むフィルター回路の一例を示
す回路図。
す回路図。
１…回転電機、２…回転子、３…固定子、４…温度ヒュ
ーズ、５…信号線、６…金属片、７…樹脂、８…信号端
子、９…界磁コイル、１０…発信機、１１…受信機、１
２…フィルター回路、１３…抵抗体、１４…アンプ。
ーズ、５…信号線、６…金属片、７…樹脂、８…信号端
子、９…界磁コイル、１０…発信機、１１…受信機、１
２…フィルター回路、１３…抵抗体、１４…アンプ。
フロントページの続き (72)発明者 大田黒 俊夫 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 Ｆターム(参考） 5H611 AA01 AA05 BB00 QQ04 RR00 TT01 UA01 UA07 UB00
Claims (1)
- 【請求項１】信号伝達用の端子を備えた電気絶縁体の中
空ケースの内部に、該信号伝達端子に接触するように特
定の温度で融解する樹脂によって、支持された金属片を
備えた温度ヒューズにより、内部の温度を検出する手段
を備えたことを特徴とする回転電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29764899A JP2001119897A (ja) | 1999-10-20 | 1999-10-20 | 回転電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29764899A JP2001119897A (ja) | 1999-10-20 | 1999-10-20 | 回転電機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001119897A true JP2001119897A (ja) | 2001-04-27 |
Family
ID=17849317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29764899A Pending JP2001119897A (ja) | 1999-10-20 | 1999-10-20 | 回転電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001119897A (ja) |
-
1999
- 1999-10-20 JP JP29764899A patent/JP2001119897A/ja active Pending
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