JP2022018754A - 回転電機の異常検知システム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施形態に係る異常検知システム及び回転電機の要部構成を示す図である。なお、この図1中では、図12乃至図14と共通する要素には、同一の符号を付している。回転電機の基本構成は、図12乃至図14で説明した通りである。
本実施形態に係る異常検知システムは、固定子鉄心3の背面で生じる磁束を検知する複数の磁束センサSと、これらの磁束センサSの検知結果に基づいて固定子鉄心3の異常を検知する異常検知装置20とを含む。
運転中の回転電機においては、固定子鉄心3の中に回転子1の界磁より発生した主磁束が通るが、図2に示すように、この主磁束の一部が固定子鉄心3の背面(外周部)にもれて背面もれ磁束ΦLが生じ、これが固定子鉄心3の支持構造物(リブ5、鉄心押えリング6等)で構成される電気回路に鎖交する。固定子鉄心3の支持構造物は機械的強度が必要なことから金属製のものが使用されるため、この背面もれ磁束ΦLにより固定子鉄心3の支持構造物内に渦電流などの電流Cが流れる。リブ5に電流C(リブ電流)が流れると、このリブ電流による磁束ΦIも発生する。
図5に、磁束センサS11,S12が、リブ5を挟み込むように当該リブ5の両側に配置される場合の配置例を示す。また、図6(a)~(c)に、磁束センサS11の出力信号、磁束センサS12の出力信号、及びこれらの合成である合成信号のそれぞれの信号波形の一例を示す。
図7に、磁束センサS13,S14が、リブ5の長手方向に沿って配列するように配置される場合の配置例を示す。また、図8(a)~(c)に、磁束センサS13の出力信号、磁束センサS14の出力信号、及びこれらの差分である差分信号のそれぞれの信号波形の一例を示す。
図9に、磁束センサS11,S12と磁束センサS13,S14とが、互いに回転電機の磁極対称(電気角180deg)となる位置に配置される場合の配置例を示す。また、図10(a)~(c)に、磁束センサS11,S12の出力信号、磁束センサS13,S14の出力信号、及びこれらの合成である合成信号のそれぞれの信号波形の一例を示す。
図11に、個々の磁束センサSが固定子鉄心3の軸方向の端部の領域に配置される場合の背面もれ磁束の磁束密度の高さを示す。なお、図11では、磁束センサSの図示は省略されている。
Claims (11)
- 固定子鉄心の背面において周方向もしくは軸方向に間隔をおいて複数配置される、磁束を検知する複数の磁束センサと、
前記複数の磁束センサの中の少なくとも2つの磁束センサからそれぞれ出力される信号の合成信号または差分信号に現れる所定の事象から、前記固定子鉄心の異常を検知する異常検知装置と
を具備する、回転電機の異常検知システム。 - 前記少なくとも2つの磁束センサが、前記固定子鉄心の背面において積層鉄心を保持する個々のリブ毎に設けられている、
請求項1に記載の回転電機の異常検知システム。 - 前記少なくとも2つの磁束センサが、1つのリブに対し、前記固定子鉄心の周方向に当該リブを挟み込むように当該リブの両側に配置されている、
請求項2に記載の回転電機の異常検知システム。 - 前記少なくとも2つの磁束センサが、1つのリブに対し、当該リブの長手方向に沿って配列するように配置されている、
請求項2又は3に記載の回転電機の異常検知システム。 - 前記少なくとも2つの磁束センサが、互いに前記回転電機の極対称となる位置に配置されている、
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の回転電機の異常検知システム。 - 各磁束センサがリブの側面から一定距離以内に配置されている、
請求項2乃至4のいずれか1項に記載の回転電機の異常検知システム。 - 各磁束センサが前記固定子鉄心の軸方向の端部の領域に配置されている、
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の回転電機の異常検知システム。 - 前記異常検知装置は、前記少なくとも2つの磁束センサからそれぞれ出力される信号に対し、各磁束センサの配置位置と前記回転電機の磁極の位置との位置関係に応じて生ずる位相のずれを補正し、補正したそれぞれの信号の合成信号または差分信号を出力する、
請求項1乃至7のいずれか1項に記載の回転電機の異常検知システム。 - 前記異常検知装置は、前記合成信号または差分信号のいずれかの値が設定値を越えたときに警報を発する、
請求項1乃至8のいずれか1項に記載の回転電機の異常検知システム。 - 前記異常検知装置は、前記合成信号または差分信号のいずれかの値が設定値を越えたときの回数をカウントし、カウントした回数を示す情報もしくは一定期間あたりの回数を示す情報を表示出力する、
請求項1乃至9のいずれか1項に記載の回転電機の異常検知システム。 - 前記少なくとも2つの磁束センサからそれぞれ引き出されるケーブルが、それぞれの信号が合成または差し引きされるように結線されており、合成信号または差分信号が1本のケーブルを通じて前記異常検知装置に入力されるように構成されている、
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の回転電機の異常検知システム。
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