JP2022135917A - 回転機械の診断デバイスおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
解析ユニットは、少なくとも2つの測定信号を周波数領域に変換することによって少なくとも2つの測定信号の周波数スペクトルを判定するように構成してもよい。この変換のため、任意の好適な変換を適用でき、好ましい例としては、高速フーリエ変換が挙げられる。
201 測定信号入力ユニット
202 制御パラメータ入力ユニット
203 解析ユニット
204 出力ユニット
205 状態診断ユニット
206 ストレージユニット
207 測定ユニット
400 コンピュータ実装診断方法
Claims (20)
- 回転機械の測定信号を解析するための診断デバイスであって、
前記診断デバイスは、
少なくとも2つの測定信号で受信するように構成され、前記回転機械の第1の動作パラメータの測定値の組を含む、測定信号入力ユニットと、
前記受信した測定信号各々に対し、前記回転機械の第2の動作パラメータを受信するように構成された制御パラメータ入力ユニットと、
解析ユニットであって、
前記少なくとも2つの測定信号を周波数領域に変換することによって前記少なくとも2つの測定信号の周波数スペクトルを判定し、
前記受信した第2の動作パラメータの値に基づいて関係パラメータを判定し、
前記周波数スペクトルの1つ以上の、または各周波数成分に対して周波数成分乗算処理を行うことによって、後処理済み周波数スペクトルを生成し、
前記少なくとも2つの測定信号の前記周波数スペクトルの周波数成分を互いに比較し、
前記比較の結果に基づいて補正済み周波数スペクトルを判定するように構成された解析ユニットと、
を備えた診断デバイス。 - 前記周波数成分の前記比較は、1つの周波数スペクトルの第1の周波数成分を、前記第1の周波数成分の周波数値に前記関係パラメータを乗じた値と一致する、前記少なくとも2つの測定信号の別の周波数スペクトルの第2の周波数成分と比較することによって実行し、前記補正済み周波数スペクトルは、前記第1の周波数成分の振幅値に前記第2の周波数成分の振幅値を乗算し、前記乗算の結果の平方根値を前記補正済み周波数スペクトルの周波数成分の補正済み振幅値として使うことによって判定する、請求項1に記載の診断デバイス。
- プリセットしきい値振幅値を下回る補正済み振幅値を、前記補正済み周波数スペクトルではゼロに設定する、請求項2に記載の診断デバイス。
- 前記周波数成分乗算処理では、係数を乗じたプリセットのステップ距離に一致する周波数値を有する前記周波数成分乗算処理で前記スペクトルの各周波数成分を乗算する、請求項1~3の少なくとも一項に記載の診断デバイス。
- 前記周波数成分乗算処理では、係数を乗じたプリセットのステップ距離に一致する周波数値を有する前記周波数成分乗算処理で前記スペクトルの各周波数成分を乗算し、
前記ステップ距離は、測定信号の周波数分解能と同一の値を有する、請求項1~4の少なくとも一項に記載の診断デバイス。 - 後処理済み周波数スペクトルの、各周波数成分を、別の後処理済み周波数スペクトルの各周波数成分と比較するか、または、選択された周波数成分および前記選択された周波数成分の乗算した周波数成分を、前記別の後処理済み周波数スペクトルの対応する周波数成分と比較する、請求項1~5の少なくとも一項に記載の診断デバイス。
- 前記補正済み周波数スペクトルを、前記回転機械の状態を判定するために前記補正済み周波数スペクトルを診断するように構成された状態診断ユニットに出力するように構成された出力ユニットをさらに備える、請求項1~6の少なくとも一項に記載の診断デバイス。
- 前記状態診断ユニットは、前記回転機械の前記補正済み周波数スペクトル全体または前記補正済み周波数スペクトルの窓を前記回転機械の参照周波数スペクトルと比較して、前記回転機械の前記参照周波数スペクトルは、前記回転機械の、または前記回転機械の構成要素の健全な状態を表す、請求項1~7の少なくとも一項に記載の診断デバイス。
- 前記診断デバイスは、前記測定信号をナイキスト基準より低いサンプリングレートでサンプリングする、または前記ナイキスト基準より低いサンプリングレートでサンプリングした前記測定信号を、前記サンプリングに使用する前記サンプリングレートの前記値とともに前記測定信号入力ユニットで受信する、請求項1~8の少なくとも一項に記載の診断デバイス。
- 前記診断デバイスは、ストレージユニットから、および/または測定ユニットから時間領域で前記測定信号を受信し、前記測定信号の前記サンプリングレートは、前記測定信号の前記測定値の最大周波数値の2倍より低く、各測定信号に対する前記サンプリングレートの値は、前記入力ユニットに入力される、請求項1~9の少なくとも一項に記載の診断デバイス。
- 測定信号ごとに少なくとも1つの第2の動作パラメータを入力し、前記第2の動作パラメータは、前記回転機械の、またはその構成要素の回転速度である、請求項1~10の少なくとも一項に記載の診断デバイス。
- 前記第2の動作パラメータが前記回転速度の制御コマンド値または前記回転速度の測定値である、請求項1~11の少なくとも一項に記載の診断デバイス。
- 前記第2の動作パラメータは、前記回転機械が上にまたは内部に搭載される車両の走行速度である、請求項1~12の少なくとも一項に記載の診断デバイス。
- 前記測定信号の前記値は、前記回転機械の電流または回転角度を含む、請求項1~13の少なくとも一項に記載の診断デバイス。
- 1つ以上の所定の特徴周波数ピークのみが前記解析ユニットによって、選択された周波数として解析され、診断対象の前記回転機械の前記構成要素の1つ以上の動作周波数が、前記1つ以上の特徴周波数である、請求項1~14の少なくとも一項に記載の診断デバイス。
- ピーク乗算処理は、1と、所定の上限整数値との間の値をとる整数値をサンプリングレートに乗じた値だけ、前記周波数スペクトルに周波数成分のコピーをシフトさせるステップを含む、請求項1~15の少なくとも一項に記載の診断デバイス。
- 前記解析ユニットおよび/または前記状態診断ユニットは、特に前記解析ユニットの場合には、前記ピーク乗算処理、前記後処理周波数スペクトルの比較、および/または前記補正済み周波数スペクトルの生成を行うように構成され、前記状態診断ユニットの場合には、前記参照周波数スペクトルと前記補正済み周波数スペクトルとの比較を行うように構成された、1つ以上の訓練された機械学習ユニットおよび/または訓練された人工知能ユニットを含む、請求項1~16の少なくとも一項に記載の診断デバイス。
- 前記回転機械は、ウィンドタービンの発電機、車両のモータ、自動車のモータ、列車のモータ、エレベータのモータ、任意のその他の産業装置のモータ、ギヤ、コンプレッサ、タービンの、包括的ではないリストから選択された機械またはその構成要素である、請求項1~17の少なくとも一項に記載の診断デバイス。
- 少なくとも2つの測定信号を受信することであって、前記測定信号は、回転機械の第1の動作パラメータの測定値の組を含む、受信することと、
前記受信した測定信号各々に対し、前記回転機械の第2の動作パラメータを受信することと、
前記少なくとも2つの測定信号を周波数領域に変換することによって前記少なくとも2つの測定信号の周波数スペクトルを判定することと、
前記受信した第2の動作パラメータの前記値に基づいて関係パラメータを判定することと、
前記周波数スペクトルの1つ以上の、または各周波数成分に対して周波数成分乗算処理を行うことによって、後処理済み周波数スペクトルを生成することと、
前記少なくとも2つの測定信号の前記周波数スペクトルの周波数成分を互いに比較することと、
前記比較の前記結果に基づいて補正済み周波数スペクトルを判定することと、
を含むステップを行うように構成された、
コンピュータ実装診断方法。 - コンピュータによって実行されたとき、請求項19に記載の方法を実施するように配置されたコンピュータプログラム論理を有するコンピュータプログラム製品。
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