JP2015154653A - Rotor temperature measurement device and rotary electric machine using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機の回転子の温度を測定する回転子温度測定装置およびそれを用いた回転電機に関する。 The present invention relates to a rotor temperature measuring device that measures the temperature of a rotor of a rotating electrical machine and a rotating electrical machine using the same.
発電機や回転電動機等の回転電機においては、回転子コイル等の過熱を防ぐため、回転子表面の温度を測定、監視する必要がある。回転子表面の温度を測定する方法として回転子の抵抗に基づき回転子表面温度を測定する抵抗法があるが、回転子コイルの平均温度を算出しているため、回転子表面の局所的な温度を測定、監視することができない。 In a rotating electrical machine such as a generator or a rotary motor, it is necessary to measure and monitor the temperature of the rotor surface in order to prevent overheating of the rotor coil and the like. As a method of measuring the rotor surface temperature, there is a resistance method that measures the rotor surface temperature based on the resistance of the rotor, but since the average temperature of the rotor coil is calculated, the local temperature of the rotor surface is calculated. Cannot be measured and monitored.
そこで、回転子表面の局所的な温度を測定するために、回転子表面に複数の温度計測素子を設け、RFIDタグを用いた非接触通信技術により、回転中の回転子の温度情報を固定子側で取得し、回転子温度の監視を行う方法が開発されている。(例えば、特許文献1、2参照。)。
Therefore, in order to measure the local temperature of the rotor surface, a plurality of temperature measuring elements are provided on the rotor surface, and the temperature information of the rotating rotor is obtained by a non-contact communication technology using an RFID tag. A method to acquire and monitor the rotor temperature has been developed. (For example, refer to
上述した特許文献をはじめとする従来技術は、運転時に回転運動を行う回転子に温度計測素子を設けているため有線による安定した電力供給が難しい。 In the related art including the above-described patent document, it is difficult to stably supply power by wire because a temperature measuring element is provided in a rotor that performs a rotating motion during operation.
そこで本発明は、安定して回転子の表面温度を測定することができる回転子温度測定装置を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the rotor temperature measuring apparatus which can measure the surface temperature of a rotor stably.
上記目的を達成するために、本発明の回転子温度測定装置は、回転電機の回転子と固定子の間隙において、回転子の軸方向に複数設けられる温度測定素子と、温度測定素子で測定された温度、および温度測定素子の設置位置に基づき、回転子の軸方向の温度を計算する温度計算機とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a rotor temperature measuring device according to the present invention is measured with a plurality of temperature measuring elements provided in the axial direction of the rotor in the gap between the rotor and the stator of the rotating electrical machine, and the temperature measuring element. And a temperature calculator for calculating the temperature in the axial direction of the rotor based on the installation position of the temperature measuring element.
以下、本発明の実施形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
(第1の実施形態)
(構成)
以下、本発明の第1の実施形態に係る回転子温度測定装置について図1を参照して説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る回転電機における回転子温度測定装置を示す概略縦断面図である。
(First embodiment)
(Constitution)
Hereinafter, a rotor temperature measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing a rotor temperature measuring device in a rotating electrical machine according to a first embodiment of the present invention.
回転電機10は、回転子11と固定子12とから構成される。回転子11は軸周りに回転可能な円柱形状である。固定子12は、回転子11を所定の間隙をもって取り囲む形状である。
The rotating
回転子温度測定装置は、温度計算機2と、温度測定素子3とから構成される。温度測定素子3は、回転子11と固定子12の間隙において温度測定面を回転子11に向けて設けられ、回転子11の表面温度を非接触で測定するものである。さらに温度測定素子3は、回転子表面の軸方向に複数アレイ状に配置され、回転子表面の軸方向の複数位置を同時に温度計測することができる。温度測定素子3は、例えば、サーミスタや赤外放射温度計、白金抵抗温度計等を適用することができる。
The rotor temperature measuring device includes a
(作用)
以下、本発明の第1の実施形態の作用について説明する。
(Function)
The operation of the first embodiment of the present invention will be described below.
回転電機10は、通常運転時において、固定子12内で回転子11が回転運動を行う。回転電機10の回転子11表面は経年劣化等により局部的な過熱が生じる場合がある。
In the rotating
回転子温度測定装置は、回転電機10の運転時において、回転する回転子12の温度計測を行う。温度計算機2は、各温度測定素子3から温度計測結果を受信して、各温度測定素子3の設置位置に基づき、回転子11の軸方向の温度分布を計算する。さらに温度計算機2は、表示装置4やプリンタ等によって、回転子11の軸方向の温度分布を出力することができる。
The rotor temperature measuring device measures the temperature of the rotating
なお回転子温度測定装置は、通常運転中だけでなく、停止中やターニング中において温度計測を行っても良い。 Note that the rotor temperature measurement device may perform temperature measurement not only during normal operation but also during stoppage or turning.
(効果)
本発明の第1の実施形態によれば、回転子11軸方向に複数設けた温度測定素子3によって、回転子11の温度計測を行うことによって、回転子11の軸方向の温度分布を計算、出力することができる。
(effect)
According to the first embodiment of the present invention, the temperature distribution in the axial direction of the
(第2の実施形態)
(構成)
以下、本発明の第2の実施形態に係る回転電機について図2を参照して説明する。図2は、本発明の第2の実施形態に係る回転電機における回転子温度測定装置を示す概略縦断面図である。本実施形態では、第1の実施形態に加え、位置検出装置5を設けている。位置検出装置5は、回転子11の位相情報、または物理的な回転位置から回転子11の周方向の回転位置を検出することができる。
(Second Embodiment)
(Constitution)
A rotating electrical machine according to the second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view showing a rotor temperature measuring device in a rotating electrical machine according to the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, a
(作用)
以下、本発明の第2の実施形態の作用について説明する。
(Function)
The operation of the second embodiment of the present invention will be described below.
回転電機10の運転時において、位置検出装置5は、回転子の回転位置を検出し、回転位置検出結果を温度計算機2に送信する。さらに温度測定素子3は、所定時間毎または位置検出装置5による回転位置検出時間毎に温度測定結果を温度計算機2に送信する。
During operation of the rotating
温度計算機2は、回転位置検出結果ならびに温度測定結果を受信する。温度計算機2は、温度測定結果が測定された時刻の回転位置検出結果を対応付け、温度測定素子3が設けられる各軸方向位置において、周方向の回転子11表面温度を計算する。その結果、回転子11表面の軸方向ならびに周方向の温度分布が計算、出力される。
The
(効果)
本発明の第2の実施形態によれば、温度測定素子3によって回転子11の表面温度を測定するとともに、位置検出装置5によって回転子11の回転位置を測定することによって、回転子11表面の軸方向ならびに周方向の温度分布を計算することができる。
(effect)
According to the second embodiment of the present invention, the surface temperature of the
(第3の実施形態)
(構成)
以下、本発明の第3の実施形態に係る回転電機について図3を参照して説明する。図3は、本発明の第3の実施形態に係る回転電機における回転子温度測定装置を示す概略縦断面図である。本実施形態では、第2の実施形態に加え、警報装置6を設けている。警報装置6は、温度計算機2から温度測定結果を受信可能に接続される。
(Third embodiment)
(Constitution)
Hereinafter, a rotating electrical machine according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view showing a rotor temperature measuring device in a rotating electrical machine according to the third embodiment of the present invention. In the present embodiment, an
(作用)
以下、本発明の第3の実施形態の作用について説明する。
(Function)
The operation of the third embodiment of the present invention will be described below.
回転電機10の運転時において、温度計算機2は、温度測定結果ならびに回転位置検出結果を受信し、回転子11表面の軸方向ならびに周方向の各位置の温度を計算する。警報装置6は、回転子11の表面各位置の温度を測定し、所定のしきい値と比較する。
During operation of the rotating
警報装置6は、回転子11の表面温度がしきい値を超過した場合にアラームを発する。このとき、温度計算機2によって計算されたアラーム元となる温度測定位置を合わせて出力することもできる。さらに温度超過の累積時間が所定値を超えた場合にアラームを発生させてもよい。
The
さらに警報装置6は、回転子11の表面温度が所定のしきい値を超過した場合、または温度超過の累積時間が所定値を超えた場合に、回転電機10に停止信号を送信させ、回転子11の回転を停止させることもできる。
Furthermore, the
(効果)
本発明の第3の実施形態によれば、警報装置6によって回転子11表面温度が所定のしきい値を超過した場合に、アラームを発することによって、運転員等に過熱状態の発生を報知することができる。
(effect)
According to the third embodiment of the present invention, when an
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
2・・・温度計算機
3・・・温度測定素子
4・・・表示装置
5・・・位置検出装置
6・・・警報装置
10・・・回転電機
11・・・固定子
12・・・回転子
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記温度測定素子で測定された温度、および前記温度測定素子の設置位置に基づき、前記回転子の軸方向の温度を計算する温度計算機とを備えることを特徴とする回転子温度測定装置。 A plurality of temperature measuring elements provided in the axial direction of the rotor in the gap between the rotor and the stator of the rotating electrical machine;
A rotor temperature measuring apparatus comprising: a temperature calculator that calculates a temperature in an axial direction of the rotor based on a temperature measured by the temperature measuring element and an installation position of the temperature measuring element.
前記温度計算機は、前記温度測定素子で測定された温度、および前記回転子の回転位置に基づき、前記回転子の周方向の温度測定位置を計算することを特徴とする請求項1に記載の回転子温度測定装置。 A position detection device for detecting the rotational position of the rotor;
2. The rotation according to claim 1, wherein the temperature calculator calculates a temperature measurement position in a circumferential direction of the rotor based on a temperature measured by the temperature measuring element and a rotation position of the rotor. Child temperature measuring device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014027857A JP2015154653A (en) | 2014-02-17 | 2014-02-17 | Rotor temperature measurement device and rotary electric machine using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014027857A JP2015154653A (en) | 2014-02-17 | 2014-02-17 | Rotor temperature measurement device and rotary electric machine using the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015154653A true JP2015154653A (en) | 2015-08-24 |
Family
ID=53896379
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014027857A Pending JP2015154653A (en) | 2014-02-17 | 2014-02-17 | Rotor temperature measurement device and rotary electric machine using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015154653A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109253806A (en) * | 2018-11-01 | 2019-01-22 | 长沙龙力自控技术有限公司 | A kind of rotor non-contact temperature measuring device |
-
2014
- 2014-02-17 JP JP2014027857A patent/JP2015154653A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109253806A (en) * | 2018-11-01 | 2019-01-22 | 长沙龙力自控技术有限公司 | A kind of rotor non-contact temperature measuring device |
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