JP2001304180A

JP2001304180A - キャンドモータポンプ

Info

Publication number: JP2001304180A
Application number: JP2000125210A
Authority: JP
Inventors: Yukio Toyama; 山幸雄外; Shinobu Ishizuka; 塚忍石; Tomotoshi Hirata; 田智敏平; Takahisa Sekino; 野孝久関; Hironori Ninomiya; 宏則二ノ宮; Takayuki Kuronuma; 沼隆行黒; Takahiko Ogawa; 川孝彦小
Original assignee: Ebara Corp; Ebara Densan Ltd
Current assignee: Ebara Corp; Ebara Densan Ltd
Priority date: 2000-04-26
Filing date: 2000-04-26
Publication date: 2001-10-31
Anticipated expiration: 2020-04-26
Also published as: JP4124551B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】モータの負荷電流やポンプの運転点の変化に
よる影響、あるいはうねりやセンサ取付け誤差による溝
高調波成分の影響を受けず、ラジアル・アキシャル方向
軸受の摩耗状況が検出できる電気的検出手段を有するキ
ャンドモータポンプ。【解決手段】キャンドモータ固定子１３鉄心の端面一
部に切欠き部を設け、遮蔽部を備えた複数誘導型センサ
Ｓ１〜Ｓ４をその切欠き部に検出面が回転子１０鉄心の
端部外周面と軸方向に沿って一部が重なるように配設
し、ローパスフィルタ回路およびハイパスフィルタ回路
をセンサＳ１〜Ｓ４の出力側に接続してロータ５の位置
を検出し軸受９ａ、９ｂの摩耗状況を監視する軸受摩耗
検出手段を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロータの一端に羽
根車を固着し、そのロータを羽根車側および反羽根車側
の両側にそれぞれ配設した軸受で支承するキャンドモー
タポンプに関し、特に、ラジアル方向およびアキシャル
方向の軸受の摩耗状況を電気的に検出する軸受摩耗検出
手段を備えたキャンドモータポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】図２８には、従来のキャンドモータポン
プの一般的な構成が断面図で示されている。図２８に示
されているように、キャンドモータポンプはポンプ部Ｐ
とモータ部Ｍとで構成されている。そのポンプ部Ｐに
は、内部に羽根車２が配設されたポンプケーシング１が
設けられ、そのケーシング１の高圧側開口部には、ケー
シングカバー３が固着されている。そして、ケーシング
カバー３には、羽根車２で昇圧されたポンプ取扱液の一
部が流通する流通孔４が穿設されている。

【０００３】前記ケーシングカバー３の内部には、ロー
タ５が挿通されており、このロータ５の一端には、ディ
スタンスピース６、スラスト板７ａ、軸スリーブ８ａお
よび羽根車２が嵌合され、ボルト２２により固定されて
いる。また、ロータ５の他端には、スラスト板７ｂおよ
び軸スリーブ８ｂが嵌合され、ボルト２３により固定さ
れている。

【０００４】ロータ５は、その両端部を１対の軸受９
ａ、９ｂによって回転自在に支承されており、そのほぼ
中央部にモータ部Ｍの回転子１０が固着され、前記軸受
９ａはケーシングカバー３に、軸受９ｂはエンドカバー
１１にそれぞれ嵌着されている。そして、ロータ５に
は、軸方向に貫通する貫通孔１４が穿設されており、こ
の貫通孔１４は、両端のボルト２２、２３をも貫通し、
両側に開口している。

【０００５】また、モータ部Ｍの固定子１３はモータフ
レーム２４に嵌合されており、このモータフレーム２４
の両端は、フレーム側板２５ａ、２５ｂに嵌合されてい
る。そして、モータ部Ｍの回転子１０のキャン１２ａお
よびモータ部Ｍの固定子１３のキャン１２ｂとでそれぞ
れ回転子１０および固定子１３がポンプ取扱液に触れな
いよう保護されている。また、固定子１３の鉄心両端面
には、２組の誘導型センサＳ１およびＳ３と、Ｓ２およ
びＳ４とがそれぞれ配設されている。

【０００６】上記の従来構造のキャンドモータポンプで
は、運転中に回転側である軸スリーブ８ａ、８ｂおよび
スラスト板７ａ、７ｂが、静止側である軸受９ａ、９ｂ
に接触して回転するため、カーボン製の軸受９ａ、９ｂ
が主に摩耗し、運転時間の増加に伴ってその摩耗量が増
加し、ロータ５の触れ回りが大きくなる。そして、さら
に摩耗が進行すると回転子１０のキャン１２ａと固定子
１３のキャン１２ｂとが接触し、それぞれ損傷し、つい
には破損に至る。この固定子１３のキャン１２ｂの破損
は、その内部にポンプ取扱液が侵入して固定子１３の巻
線を劣化させる原因となってキャンドモータ本体の致命
的な故障を引き起こす。

【０００７】一方、キャンドモータポンプは、ポンプ部
Ｐとモータ部Ｍとの間には軸シール部を持たない一体の
圧力容器構造であるので、ロータ５の振れ回りを本体外
部から目視することができない。そのため、長期の使用
や異物の混入など、何らかの原因によって軸受９ａ、９
ｂに摩耗が生じた場合に、その変化を外部から確認する
ことができない。

【０００８】そこで、これまでに、軸受９ａ、９ｂの摩
耗状況を検出する種々の検出手段が提案されていた。こ
れまで実施されてきた軸受の摩耗状況の検出手段のう
ち、電気的な検出手段として図２８および図２９に示す
ものがある。図示のように、２組の誘導型センサＳ１と
Ｓ３と、およびＳ２とＳ４とがそれぞれ固定子１３の鉄
心両端面に設けられ、図３０に示すようにセンサＳ１と
Ｓ３とが１８０°対称位置に、同様に、センサＳ２とＳ
４とが１８０°対称位置に配置されている。

【０００９】この検出手段では、軸受９ａ、９ｂの半径
方向（ラジアル方向Ａ）の摩耗は、誘導センサＳ１とＳ
３と、およびＳ２とＳ４とで検出され、軸方向（アキシ
ャル方向Ｂ）の摩耗は、誘導センサＳ１とＳ２とで、も
しくはＳ３とＳ４とで検出される。すなわち、ラジアル
方向Ａの摩耗は、誘導センサＳ１とＳ３とのそれぞれの
誘導電圧の差（差動出力）、およびＳ２とＳ４との差動
出力を検出し、どちらか大きい方が検出器（図示せず）
に表示される。また、アキシャル方向Ｂの摩耗は、誘導
センサＳ１とＳ２との差動出力で、もしくはＳ３とＳ４
との差動出力で検出される。

【００１０】図３１には、前記誘導型センサＳ１、Ｓ
２、Ｓ３、およびＳ４から出力された信号を処理する回
路の一例が示されている。この信号処理回路７０Ｚは、
誘導型センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３、およびＳ４のそれぞれ
の信号を受け入れる入力回路３１、３２、３３、および
３４と、比較回路部である差動アンプ３５、３６、３
７、および３８と、比較後のオフセット調整回路３９、
４０、４１、および４２と、それぞれの信号処理結果か
らロータ５の位置の演算を行う判定回路４３と、判定結
果を表示する表示回路４４とから構成されている。

【００１１】これにより、各誘導型センサＳ１、Ｓ２、
Ｓ３、およびＳ４の出力は、それぞれ入力回路３１、３
２、３３、および３４を介して比較回路部に入力され、
ロータ５の位置が判定回路４３で演算されてその位置の
変化から軸受の摩耗状況が判定されている。

【００１２】すなわち、ラジアル方向Ａの軸受の摩耗に
ついて、図３２および図３３に示すように、軸受が主に
上方向に摩耗した場合には、ロータ５が上方に移動する
ためにラジアル方向における上方の隙間δ１は、下方の
隙間δ２より小さくなる。回転子１０が誘導型センサＳ
１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の磁極に近付くほど、各センサの
誘起電圧は大きくなる。したがって、誘導型センサＳ
１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４のそれぞれに誘起される誘起電圧
の大小関係は、Ｓ１＞Ｓ３、かつＳ２＞Ｓ４とな
る。また、誘導型センサＳ１とＳ３、Ｓ２とＳ４のそれ
ぞれに誘起される誘起電圧の差（差動出力）の大小関係
は、（Ｓ１−Ｓ３）＜（Ｓ２−Ｓ４）となり、（Ｓ
２−Ｓ４）の差動出力を検出器に回路を介して出力する
ことによって、軸受のラジアル方向Ａのどちらか大きい
方の摩耗を検出することができる。

【００１３】また、アキシャル方向Ｂの軸受の摩耗につ
いて、図３４および図３５に示すように、羽根車２側の
軸受９ａの端面が摩耗した場合には、ロータ５が羽根車
２の方向に移動するため、誘導型センサＳ１、Ｓ２、Ｓ
３、Ｓ４の磁極の回転子１０の外周面端部との軸方向の
重なりＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の大小関係は、Ｌ１＞Ｌ
２、かつＬ３＞Ｌ４となり、誘導型センサＳ１、
Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４のそれぞれに誘起される誘起電圧の大
小関係は、Ｓ１＞Ｓ２、かつＳ３＞Ｓ４となる。
したがって、（Ｓ１−Ｓ２）、もしくは（Ｓ３−Ｓ
４）の差動出力を回路で大小比較し、大きい方を回
路を介して表示することで軸受のアキシャル方向Ｂの軸
受摩耗を検出することができる。

【００１４】また、図３６に、ラジアル方向Ａの軸受摩
耗量に対する差動出力が示されている。図中の従来型１
は、モータの負荷電流が大きい場合、もしくはポンプの
運転点が最高効率点よりかなり小さい場合を、従来型２
は、モータの負荷電流が小さい場合、もしくはポンプの
運転点が最高効率点付近の場合、従来型３は、特に全揚
程の高いキャンドモータポンプでの締切付近や小流量域
での運転中の場合がそれぞれ示されている。

【００１５】そして、図３７には、アキシャル方向Ｂの
軸受摩耗量に対する差動出力が示されている。前記同様
に図中の従来型１は、モータの負荷電流が大きい場合、
従来型２は、モータの負荷電流が小さい場合、従来型３
は、特に全揚程の高いキャンドモータポンプでの締切付
近や小流量域での運転中の場合がそれぞれ示されてい
る。

【００１６】いずれの場合においても、モータの負荷電
流やポンプの運転点の変化によって差動出力が変動す
る。加えて、後記するように、キャンドモータの電源周
波数と実際に運転される周波数との差によって生じるう
ねりや、誘導型センサの取り付け誤差によるモータ回転
子１０の溝数Ｚとキャンドモータポンプの回転周波数Ｎ
２との積（Ｚ×Ｎ２）である溝高調波成分によってセン
サの差動出力に影響を受けるという問題がある。

【００１７】また、特に、全揚程の高いキャンドモータ
ポンプでは、締切り付近や小流量域での運転中に、ロー
タ５がある特定の位置でほとんど移動せずに回転を続け
ることがあり、センサの差動出力に影響を受けるという
問題もある。

【００１８】なお、その他の電気的検出手段としては、
固定子の巻線スロット内にサーチコイルを巻き込むも
の、または、特殊な巻線構造のキャンドモータを用いて
軸受の摩耗状況をその巻線を利用して検出するようにし
た検出手段もある。（例えば、特開昭４９−５９２０１
号公報、特開平１０−１７４３７４号公報参照。）

【００１９】しかし、これらの電気的検出手段において
も、モータの負荷電流やポンプの運転点の変化や、前記
のうねりや誘導型センサの取り付け誤差による溝高調波
成分、全揚程の高いキャンドモータポンプでの締切付近
や小流量域での運転中にロータがほとんど移動せず、セ
ンサの差動出力に影響を受けるという前記同様の問題は
存在し、軸受の摩耗状況は正確に表示し得ない。

【００２０】一方、機械的検出の例としては、ロータの
反羽根車側の軸端にロータと一定の間隔を保ち、エンド
カバーに固着された機械的接触部と、その接触部が回転
体との接触摩耗によって内部に封入されたガスが外部に
排出される機能を備えた検出手段がある。このような検
出手段の場合には、反羽根車側の軸受のラジアル方向の
摩耗は検知できるが、羽根車側の軸受のラジアル方向の
摩耗はほとんど検知できない。さらに、一度検出手段の
作動した後は、内部に封入されたガスが放出されて摩耗
した軸受と共に検出手段自体の交換も必要であり、保守
部品の増加を余儀なくされるなどの問題がある。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
に対処し、モータの負荷電流やポンプの運転点の変化に
よる影響、あるいはうねりやセンサ取付け誤差による溝
高調波成分の影響を受けず、さらに全揚程の高いキャン
ドモータポンプにおいて締切り付近や小流量域での運転
中にロータがほとんど移動しない場合にも、軸受のラジ
アル方向およびアキシャル方向の軸受の摩耗状況が検出
できる電気的検出手段を有するキャンドモータポンプを
提供することを目的としている。

【００２２】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
ロータの一端に羽根車を固着し、羽根車側および反羽根
車側の両側にそれぞれ配設した軸受でそのロータを支承
しているキャンドモータポンプにおいて、キャンドモー
タの固定子鉄心の端面の一部に切欠き部を設け、遮蔽部
を備えた複数個の誘導型センサをその切欠き部に検出面
が回転子鉄心の端部外周面と軸方向に沿って少なくとも
一部が重なるように配設し、下限値が５０〜１００Ｈｚ
の範囲にあってその下限値以上の周波数成分を減衰させ
るローパスフィルタ回路と、上限値が５〜２０Ｈｚの範
囲にあってその上限値以下の周波数成分を減衰させるハ
イパスフィルタ回路とを前記センサの出力側に接続して
前記ロータの位置を検出し前記軸受の摩耗状況を監視す
る軸受摩耗検出手段を設けたことを特徴としている。

【００２３】このような構成により、各誘導型センサの
出力に含まれるキャンドモータの溝高調波成分およびう
ねりの周波数成分をそれぞれローパスフィルタとハイパ
スフィルタとで減衰させることによってこれらの影響を
ほとんど受けることなく、各センサの出力からロータの
位置を検出し、その変化から軸受の摩耗状況を監視で
き、判定することができる。

【００２４】また、請求項２に係る発明は、ロータの一
端に羽根車を固着し、羽根車側および反羽根車側の両側
にそれぞれ配設した軸受でそのロータを支承しているキ
ャンドモータポンプにおいて、キャンドモータの固定子
鉄心の端面の一部に切欠き部を設け、遮蔽部を備えた複
数個の誘導型センサをその切欠き部に検出面が回転子鉄
心の端部外周面と軸方向に沿って少なくとも一部が重な
るように配設し、下限値が５０〜１００Ｈｚの範囲にあ
ってその下限値以上の周波数成分を減衰させるローパス
フィルタ回路を前記センサの出力側に接続して前記ロー
タの位置を検出し前記軸受の摩耗状況を監視する軸受摩
耗検出手段を設けたことを特徴としている。

【００２５】このような構成により、全揚程の高いキャ
ンドモータポンプにおいて、締切付近や小流量域での運
転でロータがほとんど移動せずに運転が続いている場合
でも、各誘導型センサからの出力がハイパスフィルタ回
路を通過しないので、ロータの位置が容易に検出でき、
その変化から軸受の摩耗状況を検出し判定することがで
きる。

【００２６】また、請求項３に係る発明は、前記ハイパ
スフィルタ回路を分岐させる分岐手段を備えている請求
項１のキャンドモータポンプである。

【００２７】このような構成により、分岐手段によって
ハイパスフィルタ回路を通過させないようにできるの
で、全揚程の高いキャンドモータポンプで締切付近や小
流量域でロータがほとんど移動しない運転状態と相対的
に全揚程が低いキャンドモータポンプのいずれに対して
も、切り替えて対応することができ各誘導型センサから
の出力からロータの位置を検出し軸受の摩耗状況を判定
することができる。

【００２８】また、請求項４に係る発明は、前記誘導型
センサは、その検出面と前記回転子鉄心の外周面端部と
が軸方向に重なって配置され、その重なりは、検出面長
の４０〜６０％である請求項１〜３いずれかのキャンド
モータポンプである。

【００２９】このように誘導型センサを軸方向に半分程
度の重なりで配置すれば、軸受端面の摩耗によってロー
タがアキシャル方向に移動した距離の２倍に対応する差
動出力を得ることができる。

【００３０】また、請求項５に係る発明は、前記誘導型
センサは、その検出面と前記回転子鉄心の外周面端部と
が軸方向に検出面長の９０％以上が重なって配置されて
いる請求項１〜３いずれかのキャンドモータポンプであ
る。

【００３１】固定子と回転子との空隙を通る固定子の巻
線による磁束の軸方向端部の磁束密度が相対的に大きい
モータに対しては、このようにセンサを軸方向にほぼ全
面で重なるように配置するのが有効である。

【００３２】また、請求項６に係る発明は、前記誘導型
センサの出力の最大値だけを出力する回路を備えている
請求項１〜５いずれかのキャンドモータポンプである。

【００３３】これにより、最大値だけが出力されるので
安定した差動出力が得られるので検出器の針振れを無く
し、軸受摩耗状況がより正確に検出できる。

【００３４】また、請求項７に係る発明は、前記誘導型
センサの複数個の出力をスイッチングによって切り替え
同一回路で検出するセンサ切り替え手段を備えている請
求項１〜６いずれかのキャンドモータポンプである。

【００３５】このように、誘導型センサの出力をスイッ
チングによって切り替え、回路を構成する部品点数を減
らすことができる。

【００３６】また、請求項８に係る発明は、前記ハイパ
スフィルタ回路の分岐手段および／または前記センサ切
り替え手段を中央演算装置によって行う請求項３または
７のキャンドモータポンプである。

【００３７】これにより、さらに回路構成を簡単にする
ことができ、また、ラジアル方向とアキシャル方向の軸
受の摩耗が羽根車側か反羽車側かを極めて簡単に検出す
ることもできる。

【００３８】また、請求項９に係る発明は、前記誘導型
センサの出力を外部に送信する送信回路を備えている請
求項１〜８いずれかのキャンドモータポンプである。

【００３９】これにより、軸受の摩耗状況が遠隔地にお
いても把握することができ、これを監視し判定すること
ができる。

【００４０】また、請求項１０に係る発明は、インバー
タ駆動によって運転される請求項１〜９いずれかのキャ
ンドモータポンプである。

【００４１】本発明によれば、ローパスフィルタ回路に
よって５０〜１００Ｈｚの下限値以上の周波数成分を減
衰させるので、インバータのキャリア周波数の影響を受
けることなくキャンドモータポンプをその下限値以下の
任意の周波数帯域で運転することができる。また、ロー
パスフィルタ回路の減衰域を数百Ｈｚ程度に変えれば、
さらに広範囲の周波数帯域での運転が可能になる。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１ないし図５は、本発明の第１
の実施の形態のキャンドモ−タポンプを示すものであ
る。なお、前記の図２８ないし図３１に示した従来例と
同一または相当部分には、同一の符号を付して重複した
説明を省略する。このキャンドモータポンプには、図１
および図２に示すように、固定子１３の鉄心の両端面に
それぞれ遮蔽部Ｓ１ｄを備えた２組の誘導型センサＳ１
とＳ３、およびＳ２とＳ４が設けられている。そして、
図３に示すように、誘導型センサＳ１とＳ３とは１８０
°対称に配置されており、同様に、誘導型センサＳ２と
Ｓ４とも１８０°対称に配置されている。

【００４３】これにより、軸受９ａ、９ｂの半径方向
（ラジアル方向Ａ）の摩耗は、誘導型センサＳ１とＳ３
とのそれぞれの誘起電圧の差（差動出力）、および誘導
型センサＳ２とＳ４とのそれぞれの誘起電圧の差（差動
出力）を検出し、どちらか大きい方を検出器（図示せ
ず）に表示することによって行われる。また、軸受９
ａ、９ｂの軸方向（アキシヤル方向Ｂ）の摩耗は、誘導
型センサＳ１とＳ２とのそれぞれの誘起電圧の差（差動
出力）、もしくは誘導型センサＳ３とＳ４とのそれぞれ
の誘起電庄の差（差動出力）を検出することによって行
われる。

【００４４】図４には、遮蔽構造を備えた誘導型センサ
Ｓ１の取付け部の詳細が示されており、図示していない
他の誘導型センサＳ２、Ｓ３、Ｓ４についても同様に構
成されている。図４において、誘導型センサＳ１は、鉄
心Ｓ１ａとその鉄心Ｓ１ａに巻回された検出コイルＳ１
ｂとからなり、さらに、その検出コイルＳ１ｂが巻回さ
れた鉄心Ｓ１ａは、半径方向に固定子１３の外周方向に
向かって延び、コの字状に屈曲して、再び固定子内周方
向に向かう遮蔽部Ｓ１ｄを有している。このように、鉄
心Ｓ１ａの検出コイルＳ１ｂが巻回された部分は、遮蔽
部Ｓ１ｄで遮蔽されている。

【００４５】そして、検出コイルＳ１ｂが巻回された鉄
心Ｓ１ａの検出面Ｓ１ｃは、固定子１３の内周面１３ａ
と略同一面に配置されている。また、誘導型センサＳ１
は、その検出面Ｓ１ｃが回転子１０鉄心の外周面端部と
軸方向に沿って長さＬ１_０だけ重なるように配置されて
いる。この長さＬ１_０は、誘導型センサＳ１の検出面
Ｓ１ｃの全長の４０〜６０％（約半分）になっており、
誘導型センサＳ１は、固定子１３の端面の切欠き部分１
３ｂに配置されている。なお、図２に示すように、誘導
型センサＳ２、Ｓ３、Ｓ４も、その検出面の全長の４０
〜６０％の長さＬ２_０、Ｌ３_０、Ｌ４_０だけ回転
子１０の鉄心の端部外周面と軸方向に沿って重なるよう
に配置されている。

【００４６】このように構成することにより、回転子１
０の主としてエンドリング１０ａの負荷電流によって形
成される磁束ΦＲは、鉄心Ｓ１ａの遮蔽部Ｓ１ｄに吸収
され、これによって検出コイルＳ１ｂの巻回された近傍
の検出面Ｓ１ｃには、磁束ΦＲはほとんど入らなくな
る。一方、固定子１３の巻線によって形成される固定子
１３と回転子１０との空隙を通る磁束ΦＳの端部の磁束
ΦＬは、誘導型センサＳ１の検出面Ｓ１ｃを通るように
形成され、この磁束量を検出コイルＳ１ｂで検出するこ
とが可能になる。したがって、誘導型センサＳ１は、回
転子１０の主としてエンドリング１０ａの負荷電流によ
って形成される磁束ΦＲの影響をほとんど受けることな
く、固定子１３と回転子１０の空隙を通る磁束ΦＳの端
部の磁束ΦＬを検出することが可能となる。

【００４７】ここで、固定子１３の巻線により形成され
る固定子１３と回転子１０との空隙を通る磁束ΦＳの端
部の磁束ΦＬは、キャンドモータポンプの動力源の周波
数（以下、電源周波数Ｎ０という）成分をもち、その一
方、誘導型センサＳ１の検出コイルＳ１ｂの検出する誘
起電圧はキャンドモータのすべりの周波数（以下、すべ
り周波数Ｎ１という）成分をもつ。

【００４８】実験によると、このすべり周波数Ｎ１は数
Ｈｚであり、キャンドモータへの負荷が大きくなるほど
大きくなる。したがって、一般的に知られているモータ
のスリップ率と合致している。このため、実際のキャン
ドモータポンプの回転している周波数（以下、回転周波
数Ｎ２という）は、以下のようになる。（回転周波数Ｎ２）＝（電源周波数Ｎ０）−（すべり周
波数Ｎ１）すべり周波数Ｎ１は、キャンドモータの負荷率で決まる
周波数であり、負荷が全くない場合には、（すべり周波数Ｎ１）＝０となる。また、キャンドモータの通常の使用範囲におい
ては、０＜（すべり周波数Ｎ１）＜（数Ｈｚ）と考えて良い。

【００４９】このすべり周波数Ｎ１によって、摩耗した
軸受の場合のみならず、正規の摩耗していない軸受の場
合においても、その正規の隙間（ラジアル方向Ａにおい
ては、直径隙間、アキシヤル方向Ｂにおいてはエンドプ
レー）があるために、検出器（図示せず）の針に影響を
及ぼす。つまり、センサの差動出力に、すべり周波数Ｎ
１（数Ｈｚ以下）の成分をもつ周期的な変動（以下、う
ねりという）があり、正規の摩耗していない軸受におい
ても、検出器の針は正常な位置とある程度摩耗した位置
との間を周期的に往復する。したがって、正規の摩耗し
ていない軸受においても、あたかもある程度摩耗したか
のように検出器の針が振れてしまう。

【００５０】また、一方では、回転子１０の溝数Ｚとキ
ャンドモータポンプの回転周波数Ｎ２の積（Ｚ×Ｎ２）
である溝高調波成分によっても、センサの差動出力は影
響を受ける。誘導型センサＳ１とＳ３とは１８０°対称
に、また、誘導型センサＳ２とＳ４とは１８０°対称に
それぞれ配置されているため、理論上は、それぞれの対
になったセンサ同士で、例えば軸受が全く摩耗していな
い場合には差動出力は打ち消し合うし、また、摩耗して
くるとその差動出力が増加してくる。ここで、回転子１
０の溝数Ｚは、一般には２０ないし３０個程度あるた
め、溝高調波成分は極めて高い周波数となる。つまり、
誘導型センサの取付けを正確に行わないと位相がずれて
しまい、若干の位相ずれでも、差動出力として、本来の
軸受摩耗による成分ではない成分を検出してしまう。

【００５１】このため、この実施の形態にあっては、５
０〜１００Ｈｚの下限値以上の溝高調波成分を減衰させ
るローパスフィルタ、および５〜２０Ｈｚの上限値以下
のうねりの成分を減衰させるハイパスフィルタを回路に
設けている。

【００５２】図５は、軸受摩耗検出手段である誘導型セ
ンサＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４から出力された信号の処理
回路７０を示している。この信号処理回路７０は、誘導
型センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４のそれぞれの信号を受
ける入力回路３１ないし３４と、溝高調波の成分を減衰
させるローパスフィルタ回路４５ないし４８と、比較の
ための差動アンプ３５ないし３８と、うねりの成分を減
衰させるハイパスフィルタ回路４９ないし５２と、比較
後のオフセット調整回路３９ないし４２と、それぞれの
信号処理結果から回転子位置の演算を行う判定回路４３
と、そして判定した結果を表示する表示回路４４とから
構成されている。

【００５３】ここで、ローパスフィルタ回路４５ないし
４８は、図６に示すように、下限値が、例えば７０Ｈｚ
で、それ以上の周波数成分を減衰するものであり、ま
た、ハイパスフィルタ回路４９ないし５２は、上限値
が、例えば１０Ｈｚで、それ以下の周波数成分を減衰す
るものである。

【００５４】これにより、各誘導型センサＳ１、Ｓ２、
Ｓ３、Ｓ４の出力は、ローパスフィルタ回路４５ないし
４８を通って溝高調波の成分が減衰され、それぞれの出
力信号を判別するための比較回路部に入力されており、
さらにハイパスフィルタ回路４９ないし５２を通ってう
ねりの成分が減衰される。したがって、誘導型センサＳ
１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４のそれぞれの出力によってロータ
５の位置を検出し、この位置の変化から軸受の摩耗状況
を判定することができる。

【００５５】次に、全揚程の比較的高いキャンドモータ
ポンプでのロータ５の動きをみる。羽根車２に作用する
ラジアルスラストは、ポンプの運転点によって変化す
る。一般的には、次の公知の計算式で計算できる。Ｆｒ＝Ｋ×Ｈ×γ×Ｄ×Ｂ×ξ Ｋ＝Ｋ０×｛１−（Ｑ／Ｑｂｅｐ）^２｝ここに、Ｆｒ：羽根車に作用するラジアルスラストＫ：ラジアルスラスト係数Ｈ：ポンプの全揚程 γ：ポンプ取扱液の比重量Ｄ：羽根車の外径Ｂ：羽根車の出口幅（通路と主板と側板の厚さの総和） ξ：ポンプケーシングのボリュートによる係数で、単ボ
リュートの場合はξ＝１Ｋ０：締切点（Ｑ＝０）におけるラジアルスラスト係数Ｑ：ポンプの運転流量Ｑｂｅｐ：ポンプの最高効率点における流量である。

【００５６】また、ラジアルスラストの方向も広く一般
に知られているように、横型単段の遠心ポンプにおい
て、ポンプケーシングが単ボリュートの場合ではポンプ
ケーシングのボリュート舌部が上方にある場合、ポンプ
の運転点が０％からおよそ１００％までは、ラジアルス
ラストは上向きに作用し、１００％を超えると下向きに
作用する。１００％を超える運転では、ポンプのＮＰＳ
ＨＲ（ＮｅｔＰｏｓｉｔｉｖｅＳｕｃｔｉｏｎＨ
ｅａｄＲｅｑｕｉｒｅｄ：ポンプが取扱液を羽根車に
押し込んでいくのに必要な水頭）が大流量域になるほど
大きくなるために、一般的には、１２０％程度が最大で
ある。そのため、流量比０％（締切点）でラジアルスラ
ストが最大となり上向きに作用し、最高効率点に近づく
につれて小さくなってそれを超えると下向きに増加して
いく。

【００５７】このラジアルスラストは前記の計算式に示
すように、全揚程に比例するので、全揚程の高いキャン
ドモータポンプほどラジアルスラストが大きくなり、流
量比０％（締切点）で最大となる。したがって、全揚程
の高いキャンドモータポンプでは、締切付近や小流量域
での運転中にロータ５がほとんど移動せずに運転を続け
る場合がある。つまり、例え摩耗している軸受の場合
で、その隙間（ラジアル方向Ａにおいては直径隙間、ア
キシャル方向Ｂにおいてはエンドプレー）があっても、
羽根車２に作用するラジアルスラストの影響で、羽根車
２側の軸受９ａを支点として、ロータ５は羽根車２側が
上向きに押さえつけられたまま一定の位置で運転を続け
る場合がある。

【００５８】このような場合には、誘導型センサＳ１〜
Ｓ４からのそれぞれの出力は、変動がほとんどなくいわ
ゆる直流成分に近い出力になる。ハイパスフィルタ回路
４９〜５２は、コンデンサを含めて構成されているため
にコンデンサは直流成分を通過させない特性がある。そ
して、軸受がある程度摩耗していても、ハイパスフィル
タ回路４９〜５２を通すことによって誘導型センサＳ１
〜Ｓ４からの出力はほとんどなくなり、あたかも摩耗し
ていないように検出される。このため、図７および図８
に示すように、ハイパスフィルタ回路４９〜５２をなく
することにより、誘導型センサＳ１〜Ｓ４のそれぞれの
出力からロータ５の位置を検出し、この位置の変化から
軸受９ａ、９ｂの摩耗状況を判定することができる。

【００５９】図９および図１０に、ラジアル方向Ａの軸
受の摩耗の検出原理を示す。図９に示すように、軸受９
ａ、９ｂが主に上方向に摩耗した場合には、ロータ５が
上方に移動するため、ラジアル方向Ａにおける上方の隙
間δ１は、下方の隙間δ２よりも小さくなる。回転子１
０が誘導型センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の磁極に近づ
くほど、各センサの誘起電庄は大きくなる。したがっ
て、誘導型センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４のそれぞれに
誘起される誘起電圧の大小関係は、Ｓ１＞Ｓ３、かつ、Ｓ２＞Ｓ４となる。また、誘導型センサＳ１とＳ３、Ｓ２とＳ４の
それぞれに誘起される誘起電圧の差（差動出力）の大小
関係は（Ｓ１−Ｓ３）＜（Ｓ２−Ｓ４）となり、（Ｓ２−Ｓ４）の差動出力を回路を介して検出
器に表示することによって軸受のラジアル方向Ａのどち
らか大きい方の摩耗を検出することができる。

【００６０】図１１および図１２に、アキシヤル方向Ｂ
の軸受の摩耗の検出原理を示す。アキシヤル方向Ｂにつ
いては、誘導型センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の磁極の
回転子１０との軸方向の重なり長さＬ１_０、Ｌ
２_０、Ｌ３_０、Ｌ４_０は、それぞれ磁極のほぼ半
分に位置しているため、差動出力（Ｓ１−Ｓ２）もしく
は（Ｓ３−Ｓ４）は、アキシヤル方向Ｂの移動量に対し
て軸方向の重なり長さの変化がより大きくなっている。
つまり、羽根車２側の軸受９ａの端面が距離Ｌａだけ摩
耗して図１１に示すように、ロータ５が羽根車２の方向
へ距離Ｌａだけ移動すると、誘導型センサＳ１の磁極の
軸方向における回転子１０との重なり長さＬ１および誘
導型センサＳ２の磁極の軸方向における回転子１０との
重なり長さＬ２は、以下のように変化する。Ｌ１＝Ｌ１_０＋Ｌａ、Ｌ２＝Ｌ２_０−Ｌａまた、軸受の摩耗がない状態では、Ｌ１_０＝Ｌ２_０となるように配置しているから、誘導型センサＳ１とＳ
２の重なり長さの差はＬ１−Ｌ２＝２×Ｌａとなる。

【００６１】誘導型センサＳ１、Ｓ２の磁極の回転子１
０との軸方向の重なり長さＬ１、Ｌ２が、センサの誘起
電庄に比例すると考えて良いので、したがって、差動出
力（Ｓ１−Ｓ２）は本来の移動量の２倍となる。誘導型
センサＳ３、Ｓ４についても、誘導型センサＳ１、Ｓ２
の場合と同様に、差動出力が本来の移動量の２倍とな
る。

【００６２】図１３および図１４は、本発明の第２の実
施の形態のキャンドモータポンプの誘導型センサの取付
け部を示すもので、これは、誘導型センサＳ１、Ｓ２
を、その検出面の全長Ｌ１ａ、Ｌ２ａにわたって回転子
１０の鉄心の外周面端部と軸方向に沿って重なるように
配置したものである。なお、図示しないが、誘導型セン
サＳ３、Ｓ４も同様に配置されている。

【００６３】この実施の形態にあっては、前記のよう
に、ロータ５が羽根車２の方向へ距離Ｌａだけ移動する
と、誘導型センサＳ１の磁極の軸方向における回転子１
０との重なり長さＬ１ｂ及び誘導型センサＳ２の磁極の
軸方向における回転子１０との重なり長さＬ２ｂは、以
下のように変化する。Ｌ１ｂ＝Ｌ１ａ、Ｌ２ｂ＝Ｌ２ａ−Ｌａまた、軸受の摩耗がない状態では、Ｌ１ａ＝Ｌ２ａとなるように配置しているから、誘導型センサＳ１とＳ
２の重なり長さの差はＬ１ｂ−Ｌ２ｂ＝Ｌａとなる。したがって、アキシヤル方向Ｂの差動出力（Ｓ
１−Ｓ２）そのものは、本来の移動量と同じになるが、
磁束密度ΦＬが相対的に大きいキャンドモータに対して
有効である。

【００６４】上記のように構成することによって、キャ
ンドモータの溝高調波成分やうねりの周波数成分の影響
をほとんど受けることなく、軸受の摩耗状況を判定する
ことができるが、ロータ５が軸受隙間内を回転周波数Ｎ
２とは異なる周波数で回転している（以下、公転とい
う）ために、センサの差動出力が周期的に変動する。こ
の差動出力は、不規則に変化するのではなく、図１５お
よび図１６に示すように、一定の最大値と一定の最小値
の間で安定して周期的に繰り返す。つまり、公転によっ
ても、少なくとも差動出力の最大値は変わらず、これに
よって、軸受の摩耗を正確に検出できる。

【００６５】図１７は、キャンドモータの差動出力の振
れをなくすための手段を備えた本発明の第３の実施の形
態のキャンドモータポンプの軸受摩耗検出手段の信号処
理回路７０Ｂを示すものである。この信号処理回路７０
Ｂは、誘導型センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４のそれぞれ
の信号を受ける入力回路３１ないし３４と、溝高調波の
成分を減衰させるローパスフィルタ回路４５ないし４８
と、比較のための差動アンプ３５ないし３８と、うねり
の成分を減衰させるハイパスフィルタ回路４９ないし５
２と、比較後のオフセット調整回路３９ないし４２と、
それぞれの信号処理結果から回転子位置の演算を行う判
定回路４３と、判定した結果の最大値だけを出力する回
路であるピークホールド回路５３と、そしてその最大値
だけを表示する表示回路４４とで構成されている。

【００６６】これにより、各誘導型センサＳ１、Ｓ２、
Ｓ３、Ｓ４の出力は、ローパスフィルタ回路４５ないし
４８を通って溝高調波の成分が減衰され、それぞれの出
力信号を判別するための比較回路部に入力され、ハイパ
スフィルタ回路４９ないし５２を通ってうねりの成分が
減衰される。さらに、ピークホールド回路５３によって
差動出力の最大値だけが検出される。したがって、誘導
型センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４のそれぞれの出力によ
ってロータ５の位置を検出し、この位置の変化から軸受
の摩耗状況を判定することができる。このように構成す
ることによって、差動出力のそれぞれ最大値だけを検出
器に出力できるので、検出器の針が振れることがなく、
極めて安定する。

【００６７】図１８は、本発明の第４の実施の形態であ
る誘導型センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の複数個の出力
を、中央演算装置によってスイッチを切り替えて同一回
路で検出する切り替え手段を備えたキヤンドモータポン
プの信号処理回路７０Ｃを示している。図１８に示すよ
うに、切り替え手段５６ａとしてＳＷ１〜ＳＷ４、およ
びハイパスフィルタ回路の分岐手段５６ｂとしてＳＷ５
の各切り替えスイッチが回路内に備えられている。

【００６８】この切替え方法の一例を図１９に示す。図
１９の縦方向にはスイッチＳＷ１ないしＳＷ５がそれぞ
れＯＮもしくはＯＦＦの状態を示し、横方向には検出す
べき６種類の出力を時系列で示す。各符号はそれぞれ、
Ｔｈ１はアキシヤル方向でのロータ５が移動している場
合の検出を、Ｔｈ２は締切付近や小流量域での運転中に
ロータ５がほとんど移動せずに運転を続ける場合の検出
を、Ｒａ１は羽根車側の軸受９ａのラジアル方向でのロ
ータ５が移動している場合の検出を、Ｒａ２は羽根車側
の軸受９ａのラジアル方向でのロータ５が移動しない場
合の検出を、Ｒｂ１は反羽根車側の軸受９ｂのラジアル
方向でのロータ５が移動している場合の検出を、そして
Ｒｂ２は反羽根車側の軸受９ｂのラジアル方向でのロー
タ５が移動しない場合の検出を示している。

【００６９】これにより、それぞれのキャンドモータポ
ンプが締切付近や小流量域での運転中にロータ５ほとん
ど移動せずに運転を続ける場合があるかどうかを確認し
て回路構成を使い分けることなく、どのようなキャンド
モータポンプにでも適用できる。また、回路構成を簡単
にすることが可能となり、ラジアル方向Ａとアキシヤル
方向Ｂの軸受の摩耗が羽根車側か反羽根車側かを簡単に
検出できる。

【００７０】図２０は、本発明の第５の実施の形態であ
る誘導型センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の出力を外部に
送信する送信回路５５を備えたキャンドモータポンプの
軸受摩耗検出手段の信号処理回路７０Ｄを示している。
中央演算装置の後に、送信回路５５を備える構成になつ
ており、これにより、軸受の摩耗状況を遠隔地にいても
監視できる。また、軸受の摩耗状況以外の、例えば回転
方向や欠相などを検知して、この送信回路５５を介して
遠隔地に送信できる。

【００７１】図２１から図２５には、誘導型センサの出
力を周波数分析したスペクトルを示し、横軸には周波数
（Ｈｚ）を、縦軸には誘導型センサ、例えばＳ１に誘起
される誘起電圧（ｄＢＶ）を示している。図２１は、イ
ンバータを介さずに、かつ、前記ローパスフィルタ回路
（４５）もハイパスフィルタ回路（４９）も通さずに、
単に商用電源５０Ｈｚでキャンドモータポンプを運転し
た場合の５００Ｈｚまでのセンサコイル端の出力のスペ
クトルを示す。電源周波数５０Ｈｚにおけるモータのス
リップ分を除いた５０Ｈｚより若干小さい周波数（約４
９Ｈｚ）、すなわち、モータの実際に回転している周波
数でセンサ出力が最大値Ａ_１となり、次いで３次高調
波Ａ_３、５次高調波Ａ_５と続く。また、電源周波数
の約半分の周波数やモータの運転周波数の約２倍の周波
数でピークが観察されているが、これらはロータ５の軸
受隙間内の運動によるものや、ロータ５の残留アンバラ
ンス量の影響と推定される。

【００７２】図２２は、図２３の状態そのままで、スペ
クトルの範囲を２０ｋＨｚまで上げた場合である。やは
り、モータの実際に回転している周波数（約４９Ｈｚ）
でセンサ出力が最大値Ａ_１となり、次いで、１．３５
ｋＨｚ付近、２．７Ｈｚ付近、４ｋＨｚ付近にピークが
ある。本モータの回転子の溝数は２８個であり、本モー
タの溝高調波（約４９×２８＝１．３７ｋＨｚ）のピー
クＢ_１と２次及び３次の溝高調波のピークＢ_２、Ｂ
_３が観察されている。以上のことから、商用電源で運
転した場合のセンサ出力は、主として電源周波数の影響
を受け、次いで溝高調波の影響を受ける。

【００７３】図２３と図２４とは、市販のインバータを
介して、前記ローパスフィルタ回路（４５）もハイパス
フィルタ回路（４９）も通さずに、インバータのキャリ
ア周波数を５ｋＨｚに固定して、５０Ｈｚでキャンドモ
ータポンプを運転した場合の、センサコイル端の出力の
スペクトルを示す。５００Ｈｚまでを図２３に、２０ｋ
Ｈｚまでを図２４に示す。５ｋＨｚ未満では、商用電源
５０Ｈｚでキャンドモータポンプを運転した場合とほぼ
同様の傾向である。しかし、５ｋＨｚから周波数の高い
範囲では、１０ｋＨｚ付近、１５ｋＨｚ付近、２０ｋＨ
ｚ付近にそれぞれインバータのキャリア周波数によるピ
ークＤ_１、Ｄ_２、Ｄ_３、Ｄ_４が観察される。つ
まり、インバータ駆動の場合には、インバータのキャリ
ア周波数の影響が高い周波数域まで残っている。

【００７４】近年、ポンプの低騒音化のために、インバ
ータのキャリア周波数を可聴周波数以上に設定するケー
スがほとんどである。このため、インバータのキャリア
周波数を１５ｋＨｚにして、スペクトルを採取した。そ
の結果を図２５に示す。５ｋＨｚ未満では、インバータ
のキャリア周波数を５ｋＨｚでキャンドモータポンプを
運転した場合とほぼ同様の傾向である。

【００７５】以上の結果から、前記のどの実施の形態の
キャンドモータポンプの場合でも、数十Ｈｚ以上の溝高
調波成分を減衰させるローパスフィルタを通過させて、
誘導型センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の出力を検出して
いるので、たとえインバータ駆動されるキャンドモータ
ポンプでも、ローパスフィルタを通過させることによ
り、インバータのキャリア周波数成分（通常は５ないし
２０ｋＨｚ）を充分減衰でき、インバータの影響を受け
ずに軸受の摩耗状況を監視できる。

【００７６】図２６および図２７は、横型単段のキャン
ドモータボンプでポンプケーシングが単ボリュートの場
合だけでなく、単段ポンプでダブルボリュートやデュフ
ーザを使用している場合、あるいは多段キャンドモータ
ポンプや立型キャンドモータポンプにも適用することを
目的とした誘導型センサの配置を示す。図２６に示すよ
うに、羽根車側及び反羽根車側のそれぞれに、３組の誘
動型センサ（Ｓ１〜Ｓ１２）が配置されている。検出原
理は前記と同様である。これより、ラジアルスラストの
向きがどの方向にあっても、またロータ５がどのような
動きをしても、軸受の摩耗状況をより確実に監視するこ
とができる。

【００７７】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成され、
以下に示す効果を奏する。（１）キャンドモータの溝高調波成分やうねりの周波
数成分をローパスフィルタおよびハイパスフィルタで減
衰させることで、その影響をほとんど受けることなく、
軸受の摩耗状況を誘導型センサによる電気的な検出方法
を用いて容易にかつ確実に監視することができる。（２）また、全揚程の高いキャンドモータポンプでの
締切付近や小流量域での運転中にロータがほとんど移動
せずに運転が続けられても、ハイパスフィルタを通過さ
せない、あるいは分岐させることで軸受の摩耗状況を容
易にかつ確実に監視することができる。（３）さらに、誘導型センサ出力の最大値だけ出力す
る回路を備えれば、安定した検出ができ、また、誘導型
センサを切り替え手段により切り替えて同一回路で検出
すれば、構成部品を減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施したキャンドモータポンプの構成
を示す断面図。

【図２】図１の誘導型センサ取付け部を拡大して示す断
面図。

【図３】図２の側面図。

【図４】図２のセンサの遮蔽部を拡大して示す断面図。

【図５】軸受摩耗検出手段の処理回路を示す回路図。

【図６】フィルタにより減衰される周波数域を説明する
図。

【図７】軸受摩耗検出手段の別の処理回路を示す回路
図。

【図８】別のフィルタにより減衰される周波数域を説明
する図。

【図９】ラジアル方向の軸受摩耗の検出を説明する図。

【図１０】図９の側面図。

【図１１】アキシャル方向の軸受摩耗の検出を説明する
図。

【図１２】図１１の側面図。

【図１３】本発明の第２の実施形態の誘導型センサ取付
け部を示す断面図。

【図１４】図１３の側面図。

【図１５】ラジアル摩耗量と差動出力との関係を示すグ
ラフ。

【図１６】アキシャル摩耗量と差動出力との関係を示す
グラフ。

【図１７】本発明の第３の実施形態の軸受摩耗検出手段
の処理回路を示す回路図。

【図１８】本発明の第４の実施形態の軸受摩耗検出手段
の処理回路を示す回路図。

【図１９】スイッチによる回路切り替えタイミングを説
明する図。

【図２０】本発明の第５の実施形態の軸受摩耗検出手段
の処理回路を示す回路図。

【図２１】誘導型センサの出力スペクトルの例を示す
図。インバータを介さず、フィルタのない商用電源５０
Ｈｚでポンプを運転した場合を示す。

【図２２】図２１の周波数範囲を２０ｋＨｚまで拡大し
て示した図。

【図２３】インバータのキャリア周波数５ｋＨｚでフィ
ルタのない商用電源５０Ｈｚでポンプを運転した場合を
示す。

【図２４】図２３の周波数範囲を２０ｋＨｚまで拡大し
て示した図。

【図２５】インバータのキャリア周波数１５ｋＨｚのフ
ィルタのない商用電源５０Ｈｚでポンプを運転した場合
を示す。

【図２６】誘導型センサの他の配置例を示す断面図。

【図２７】図２６の側面図。

【図２８】従来のキャンドモータポンプを示す断面図。

【図２９】図２８の誘導型センサ取付け部を拡大して示
す断面図。

【図３０】図２９の側面図。

【図３１】従来の軸受摩耗検出手段の処理回路を示す回
路図。

【図３２】従来のラジアル方向の軸受摩耗の検出を説明
する図。

【図３３】図３２の側面図。

【図３４】従来のアキシャル方向の軸受摩耗の検出を説
明する図。

【図３５】図３４の側面図。

【図３６】従来のラジアル方向の軸受摩耗の出力例を示
す図。

【図３７】従来のアキシャル方向の軸受摩耗の出力例を
示す図。

【符号の説明】

１・・・ポンプケーシング２・・・羽根車３・・・ケーシングカバー５・・・ロータ９ａ、９ｂ・・・軸受１０・・・回転子１１・・・エンドカバー１２ｂ、１２ｂ・・・キャン１３・・・固定子４３・・・判定回路４４・・・表示回路４５〜４８・・・ローパスフィルタ回路４９〜５２・・・ハイパスフィルタ回路Ｓ１〜Ｓ１２・・・誘導型センサ５３・・・ピークホールド回路５４・・・中央演算装置５５・・・送信回路５６ａ・・・センサ切り替え手段５６ｂ・・・分岐手段Ｓ１ａ・・・鉄心Ｓ１ｂ・・・検出コイルＳ１ｃ・・・検出面Ｓ１ｄ・・・遮蔽部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０２Ｋ 5/128 Ｈ０２Ｋ 5/128 ５Ｈ６１１ 11/00 Ｆ１６Ｃ 19/52 // Ｆ１６Ｃ 19/52 Ｈ０２Ｋ 7/14 ＡＨ０２Ｋ 7/14 11/00 Ｑ (72)発明者石塚忍東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内 (72)発明者平田智敏東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内 (72)発明者関野孝久東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内 (72)発明者二ノ宮宏則東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原電産内 (72)発明者黒沼隆行東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原電産内 (72)発明者小川孝彦東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原電産内Ｆターム(参考） 2F063 AA02 AA03 AA10 AA30 BA03 BA30 BB02 BB05 BD11 BD16 CA40 DA01 DA05 DD05 GA05 LA06 LA23 MA02 3H022 AA01 BA06 CA01 CA11 CA46 DA09 DA20 3J101 AA01 AA52 AA53 BA77 FA25 FA26 GA29 5H605 AA02 AA04 BB07 CC02 CC04 DD37 EB01 EB40 5H607 AA12 BB01 BB05 BB14 CC05 DD09 DD19 FF06 5H611 AA01 BB01 BB04 PP03 QQ06 RR00 UA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロータの一端に羽根車を固着し、羽根車
側および反羽根車側の両側にそれぞれ配設した軸受でそ
のロータを支承しているキャンドモータポンプにおい
て、キャンドモータの固定子鉄心の端面の一部に切欠き
部を設け、遮蔽部を備えた複数個の誘導型センサをその
切欠き部に検出面が回転子鉄心の端部外周面と軸方向に
沿って少なくとも一部が重なるように配設し、下限値が
５０〜１００Ｈｚの範囲にあってその下限値以上の周波
数成分を減衰させるローパスフィルタ回路と、上限値が
５〜２０Ｈｚの範囲にあってその上限値以下の周波数成
分を減衰させるハイパスフィルタ回路とを前記センサの
出力側に接続して前記ロータの位置を検出し前記軸受の
摩耗状況を監視する軸受摩耗検出手段を設けたことを特
徴とするキャンドモータポンプ。
【請求項２】ロータの一端に羽根車を固着し、羽根車
側および反羽根車側の両側にそれぞれ配設した軸受でそ
のロータを支承しているキャンドモータポンプにおい
て、キャンドモータの固定子鉄心の端面の一部に切欠き
部を設け、遮蔽部を備えた複数個の誘導型センサをその
切欠き部に検出面が回転子鉄心の端部外周面と軸方向に
沿って少なくとも一部が重なるように配設し、下限値が
５０〜１００Ｈｚの範囲にあってその下限値以上の周波
数成分を減衰させるローパスフィルタ回路を前記センサ
の出力側に接続して前記ロータの位置を検出し前記軸受
の摩耗状況を監視する軸受摩耗検出手段を設けたことを
特徴とするキャンドモータポンプ。
【請求項３】前記ハイパスフィルタ回路を分岐させる
分岐手段を備えている請求項１のキャンドモータポン
プ。
【請求項４】前記誘導型センサは、その検出面と前記
回転子鉄心の外周面端部とが軸方向に重なって配置さ
れ、その重なりは、検出面長の４０〜６０％である請求
項１〜３いずれかのキャンドモータポンプ。
【請求項５】前記誘導型センサは、その検出面と前記
回転子鉄心の外周面端部とが軸方向に検出面長の９０％
以上が重なって配置されている請求項１〜３いずれかの
キャンドモータポンプ。
【請求項６】前記誘導型センサの出力の最大値だけを
出力する回路を備えている請求項１〜５いずれかのキャ
ンドモータポンプ。
【請求項７】前記誘導型センサの複数個の出力をスイ
ッチングによって切り替え同一回路で検出するセンサ切
り替え手段を備えている請求項１〜６いずれかのキャン
ドモータポンプ。
【請求項８】前記ハイパスフィルタ回路の分岐手段お
よび／または前記センサ切り替え手段を中央演算装置に
よって行う請求項３または７のキャンドモータポンプ。
【請求項９】前記誘導型センサの出力を外部に送信す
る送信回路を備えている請求項１〜８いずれかのキャン
ドモータポンプ。
【請求項１０】インバータ駆動によって運転される請
求項１〜９いずれかのキャンドモータポンプ。