JP2506163B2 - ベアリングモニタ - Google Patents
ベアリングモニタInfo
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- JP2506163B2 JP2506163B2 JP22988188A JP22988188A JP2506163B2 JP 2506163 B2 JP2506163 B2 JP 2506163B2 JP 22988188 A JP22988188 A JP 22988188A JP 22988188 A JP22988188 A JP 22988188A JP 2506163 B2 JP2506163 B2 JP 2506163B2
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- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- terminal
- power
- load
- arithmetic circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ベアリングの摩耗度を電気的に検出するモ
ニタに係り、特にキャンドモータポンプ等のベアリング
の摩耗量を適性に検出しうるベアリングモニタの改良に
関する。
ニタに係り、特にキャンドモータポンプ等のベアリング
の摩耗量を適性に検出しうるベアリングモニタの改良に
関する。
一般に、キャンドモータポンプは、回転部分が完全に
取扱液中に置かれ、接液部と外部とを貫通する可動部分
がなく、従って軸封部をもっていないので完全無漏洩が
実現でき、取扱液の漏洩や外気の吸込みという問題点が
完全に解決され、プロセス用ポンプとして優れた利点を
有している。
取扱液中に置かれ、接液部と外部とを貫通する可動部分
がなく、従って軸封部をもっていないので完全無漏洩が
実現でき、取扱液の漏洩や外気の吸込みという問題点が
完全に解決され、プロセス用ポンプとして優れた利点を
有している。
しかしながら、キャンドモータポンプは、回転運動に
より生ずるラジアル荷重およびスラスト荷重の全てをベ
アリングで受けるのに対し、このベアリングは取扱液に
よって潤滑され、しかも取扱液その他の使用条件が様々
であることから、ベアリングの摩耗態様は多様である。
従って、予めベアリングの耐用期限を決定しておくこと
はできないので、一度プラントに組込まれると、定期点
検の時か故障の時でない限りベアリング摩耗度を知るこ
とはできない。
より生ずるラジアル荷重およびスラスト荷重の全てをベ
アリングで受けるのに対し、このベアリングは取扱液に
よって潤滑され、しかも取扱液その他の使用条件が様々
であることから、ベアリングの摩耗態様は多様である。
従って、予めベアリングの耐用期限を決定しておくこと
はできないので、一度プラントに組込まれると、定期点
検の時か故障の時でない限りベアリング摩耗度を知るこ
とはできない。
そこで、もしポンプ稼働中にベアリングがラジアル方
向の許容摩耗限界を越えて摩耗すると、間もなくステー
タキヤンとロータキヤンが接触してキヤンが破損する。
また、ポンプ稼働中にベアリングがスラスト方向の許容
摩耗限界を越えて摩耗すると、間もなくインペラとハウ
ジングが接触して破損し、さらにこのような原因からベ
アリングの内周部に潤滑用の取扱液が行き渡らなくなっ
て、ベアリングのラジアル方向の摩耗を助長することに
なる。
向の許容摩耗限界を越えて摩耗すると、間もなくステー
タキヤンとロータキヤンが接触してキヤンが破損する。
また、ポンプ稼働中にベアリングがスラスト方向の許容
摩耗限界を越えて摩耗すると、間もなくインペラとハウ
ジングが接触して破損し、さらにこのような原因からベ
アリングの内周部に潤滑用の取扱液が行き渡らなくなっ
て、ベアリングのラジアル方向の摩耗を助長することに
なる。
このような観点から、従来この種のベアリングの摩耗
検出方式として、電気的手段としては、ステータ巻線に
サーチコイル等を設けて、ベアリングの摩耗によるロー
タ偏心を誘導電流の変化や見掛け角度の変化等により電
気的に検出することができるよう構成したものとして、
特開昭52-132309号が知られている。
検出方式として、電気的手段としては、ステータ巻線に
サーチコイル等を設けて、ベアリングの摩耗によるロー
タ偏心を誘導電流の変化や見掛け角度の変化等により電
気的に検出することができるよう構成したものとして、
特開昭52-132309号が知られている。
すなわち、第２図に示す通り、10,12,14はサーチコイ
ルで、固定子16にて巻装され、互いに空間角でほぼ120
°隔てて設けられている。18〜28はサーチコイル10,12,
14の各出力端子で、サーチコイルが直列になるように接
続されている。30は交流電圧計でサーチコイルの合成電
圧を表示すると共に回転子32の軸心O2と固定子16軸心O1
との偏心量に応じた電圧が前記交流電圧計に指示され
る。
ルで、固定子16にて巻装され、互いに空間角でほぼ120
°隔てて設けられている。18〜28はサーチコイル10,12,
14の各出力端子で、サーチコイルが直列になるように接
続されている。30は交流電圧計でサーチコイルの合成電
圧を表示すると共に回転子32の軸心O2と固定子16軸心O1
との偏心量に応じた電圧が前記交流電圧計に指示され
る。
この場合、起電力とベアリング摩耗量との関係は第３
図に示す特性曲線で表わされ、曲線34は無負荷時のもの
であり、曲線36は全負荷時のものである。
図に示す特性曲線で表わされ、曲線34は無負荷時のもの
であり、曲線36は全負荷時のものである。
しかしながら、従来の電気式ベアリングモニタにおい
ては、サーチコイル10〜14により直接その起電力を交流
電圧計30で出力していたため、負荷や電圧変動等により
モータ駆動用電流が変るとベアリングモニタの出力値が
変る。
ては、サーチコイル10〜14により直接その起電力を交流
電圧計30で出力していたため、負荷や電圧変動等により
モータ駆動用電流が変るとベアリングモニタの出力値が
変る。
従って、ベアリングの摩耗量が変化しない場合でも、
モータ負荷が増加するとベアリングモニタの出力は恰も
ベアリングの摩耗が増えたように挙動スル。
モータ負荷が増加するとベアリングモニタの出力は恰も
ベアリングの摩耗が増えたように挙動スル。
すなわち、第２図において、ベアリングの摩耗量が変
化しない場合でも、負荷の変動で起電力がE1からE2に変
化した場合、全負荷時の起電力E2は無負荷時におけるベ
アリング摩耗量がExのときと同じ起電力E2を示し、さら
に無負荷時でのベアリング摩耗量がεx1からεx2を示し
た場合、起電力Ex2は無負荷時のベアリング摩耗量εx1
の場合と全負荷時の摩耗量εx1の場合と同一起電力の値
を示し、ベアリングモニタとしての適切な表示がされ
ず、モニタとしての信頼性が低下する難点を有してい
た。
化しない場合でも、負荷の変動で起電力がE1からE2に変
化した場合、全負荷時の起電力E2は無負荷時におけるベ
アリング摩耗量がExのときと同じ起電力E2を示し、さら
に無負荷時でのベアリング摩耗量がεx1からεx2を示し
た場合、起電力Ex2は無負荷時のベアリング摩耗量εx1
の場合と全負荷時の摩耗量εx1の場合と同一起電力の値
を示し、ベアリングモニタとしての適切な表示がされ
ず、モニタとしての信頼性が低下する難点を有してい
た。
そこで、本発明の目的は、ステータ内部に埋設された
サーチコイルにより合成電圧として取出す端子と、交流
回転電機内部の動力線の内の２本から電源を取出す端子
と、動力線の残りの１本から負荷電流として取出す端子
とを演算回路に接続し、この演算回路でサーチコイル電
圧と動力用負荷電流として取出した電流値とをの比を算
出して、これを出力信号として出力することにより、負
荷の変動に関係なく適切なベアリングモニタの出力表示
をすることのできるベアリングモニタを提供するにあ
る。
サーチコイルにより合成電圧として取出す端子と、交流
回転電機内部の動力線の内の２本から電源を取出す端子
と、動力線の残りの１本から負荷電流として取出す端子
とを演算回路に接続し、この演算回路でサーチコイル電
圧と動力用負荷電流として取出した電流値とをの比を算
出して、これを出力信号として出力することにより、負
荷の変動に関係なく適切なベアリングモニタの出力表示
をすることのできるベアリングモニタを提供するにあ
る。
前記の目的を達成するため、本発明に係るベアリング
モニタは、 ３相交流回転電機の鉄心にサーチコイルを巻回してこ
れらのサーチコイルを直列に接続することにより合成電
圧として取出す端子と、前記交流回転電機内部の３本の
動力線の内の２本からA/D変換器を介して電源を取出す
端子と、前記動力線の残りの１本から負荷電流として取
出す端子と、これらの端子を接続し合成電圧として取出
したサーチコイル電圧と動力用の負荷電流として取出し
た電流値との比を算出する演算回路と、この演算回路内
で算出された比の値を出力信号として出力する表示器と
で構成することを特徴とする。
モニタは、 ３相交流回転電機の鉄心にサーチコイルを巻回してこ
れらのサーチコイルを直列に接続することにより合成電
圧として取出す端子と、前記交流回転電機内部の３本の
動力線の内の２本からA/D変換器を介して電源を取出す
端子と、前記動力線の残りの１本から負荷電流として取
出す端子と、これらの端子を接続し合成電圧として取出
したサーチコイル電圧と動力用の負荷電流として取出し
た電流値との比を算出する演算回路と、この演算回路内
で算出された比の値を出力信号として出力する表示器と
で構成することを特徴とする。
この場合、前記動力線およびサーチコイルから前記演
算回路へ接続される配線は全てモータ内部で接続構成さ
れれば好適である。
算回路へ接続される配線は全てモータ内部で接続構成さ
れれば好適である。
本発明は係るベアリングモニタによれば、ベアリング
摩耗量が増加すると、合成電圧としてサーチコイルによ
り取出したサーチコイル電圧が変化するが、これをモニ
タ出力とせず、この値を負荷電流として取出した電流値
との比を演算回路内で算出し、比の値を出力信号として
モニタ出力することにより、モータ負荷等の他の要因に
影響されることなく適切なベアリングモニタの出力表示
を達成することができる。
摩耗量が増加すると、合成電圧としてサーチコイルによ
り取出したサーチコイル電圧が変化するが、これをモニ
タ出力とせず、この値を負荷電流として取出した電流値
との比を演算回路内で算出し、比の値を出力信号として
モニタ出力することにより、モータ負荷等の他の要因に
影響されることなく適切なベアリングモニタの出力表示
を達成することができる。
次に、本発明に係るベアリングモニタの実施例につ
き、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。な
お、説明の便宜上第２図および第３図に示す従来の構造
と同一部分については同一参照符号を付し、その詳細な
説明を省略する。第１図は、本発明に係るベアリングモ
ニタの一実施例を示す。
き、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。な
お、説明の便宜上第２図および第３図に示す従来の構造
と同一部分については同一参照符号を付し、その詳細な
説明を省略する。第１図は、本発明に係るベアリングモ
ニタの一実施例を示す。
図において、46はキャンドモータ31の固定子16に巻装
されたサーチコイル10,12,14の出力端子で、38は３本の
動力線40の内の２本からA/D変換器42を介して電源を取
出す端子で、44は動力線の残りの１本から負荷電流を取
出す端子を示す。このようにして、それぞれ取出された
各端子38,44,46は演算回路48に接続される。
されたサーチコイル10,12,14の出力端子で、38は３本の
動力線40の内の２本からA/D変換器42を介して電源を取
出す端子で、44は動力線の残りの１本から負荷電流を取
出す端子を示す。このようにして、それぞれ取出された
各端子38,44,46は演算回路48に接続される。
ここで、固定子（ステータ）16に埋設されたサーチコ
イル10,12,14の起電力Ｅはステータ16を通過する磁束Φ
ｔに比例する。従って Ｅ＝−ndΦt/dt……（１） の関係となり、 また、磁束Φｔはステータに流れる電流Ｉに比例す
る。
イル10,12,14の起電力Ｅはステータ16を通過する磁束Φ
ｔに比例する。従って Ｅ＝−ndΦt/dt……（１） の関係となり、 また、磁束Φｔはステータに流れる電流Ｉに比例す
る。
従って、モータ負荷が変化すると、それに伴って電流
が変化しサーチコイルの起電力も変化する。この場合、
サーチコイル10,12,14の起電力Ｅそのものをモニタ出力
とせず、この値を起電力Ｅとステータ16に流れる電流に
比例する値Inとの比とすることにより、モータの負荷変
動に拘らずベアリング摩耗によるモニタ出力を電圧計50
により正しく表示することができる。
が変化しサーチコイルの起電力も変化する。この場合、
サーチコイル10,12,14の起電力Ｅそのものをモニタ出力
とせず、この値を起電力Ｅとステータ16に流れる電流に
比例する値Inとの比とすることにより、モータの負荷変
動に拘らずベアリング摩耗によるモニタ出力を電圧計50
により正しく表示することができる。
また、前述した通り、この演算回路48の電源はモータ
31駆動用の電源端子のモータ内部側より直接とるか、ま
たはトランスを用いて取ることにより、演算回路48へ接
続される各配線は全てモータ内部で処理することによ
り、モータ外部の雰囲気に影響されない構造とすること
ができ、これにより、例えば外部の雰囲気が引火性を帯
びた雰囲気であってもモータ自体は好適に防爆性を達成
することができる。
31駆動用の電源端子のモータ内部側より直接とるか、ま
たはトランスを用いて取ることにより、演算回路48へ接
続される各配線は全てモータ内部で処理することによ
り、モータ外部の雰囲気に影響されない構造とすること
ができ、これにより、例えば外部の雰囲気が引火性を帯
びた雰囲気であってもモータ自体は好適に防爆性を達成
することができる。
前述した実施例から明らかなように、本発明に係るベ
アリングモニタによれば、３相交流回転電機の鉄心にサ
ーチコイルを巻回してこれらのサーチコイルを直列に接
続することにより合成電圧として取出す端子と、交流回
転電機内部の動力線の内の２本から電源を取出す端子
と、動力線の残りの１本から負荷電流として取出す端子
とを演算回路に接続し、この演算回路でサーチコイル電
圧と動力用負荷電流として取出した電流値との比を算出
して、これを出力信号として出力することにより、キャ
ンドモータポンプの負荷変動および電圧変動に影響をう
けることなく、適切なベアリングモニタの出力表示をす
ることができ、また、演算回路に接続される動力線から
の配線はモータ内部側で処理されるため、モータ外部の
雰囲気に影響されることもなく防爆型の構造とすること
ができる利点を有する。
アリングモニタによれば、３相交流回転電機の鉄心にサ
ーチコイルを巻回してこれらのサーチコイルを直列に接
続することにより合成電圧として取出す端子と、交流回
転電機内部の動力線の内の２本から電源を取出す端子
と、動力線の残りの１本から負荷電流として取出す端子
とを演算回路に接続し、この演算回路でサーチコイル電
圧と動力用負荷電流として取出した電流値との比を算出
して、これを出力信号として出力することにより、キャ
ンドモータポンプの負荷変動および電圧変動に影響をう
けることなく、適切なベアリングモニタの出力表示をす
ることができ、また、演算回路に接続される動力線から
の配線はモータ内部側で処理されるため、モータ外部の
雰囲気に影響されることもなく防爆型の構造とすること
ができる利点を有する。
第１図は本発明に係るベアリングモニタの一実施例を示
すモニタ回路図、第２図は従来例を示すモニタ回路図、
第３図は従来のベアリングモニタの全負荷時と無負荷時
におけるベアリング摩耗量と起電力の関係を示す特性曲
線図である。 10,12,14……サーチコイル 16……ステータ（固定子） 18,20,24,28……出力端子 30……交流電圧計 31……キャンドモータ 32……回転子 34……特性曲線（無負荷時） 36……特性曲線（全負荷時） 38,44,46……端子 40……動力線 42……A/D変換器 48……演算回路 50……電圧計 ε1，εx1，εx2……ベアリング摩耗量 O1，O2……軸心 E,E1，E2，Ex1，Ex2……起電力 I,In……電流 Φｔ……磁束
すモニタ回路図、第２図は従来例を示すモニタ回路図、
第３図は従来のベアリングモニタの全負荷時と無負荷時
におけるベアリング摩耗量と起電力の関係を示す特性曲
線図である。 10,12,14……サーチコイル 16……ステータ（固定子） 18,20,24,28……出力端子 30……交流電圧計 31……キャンドモータ 32……回転子 34……特性曲線（無負荷時） 36……特性曲線（全負荷時） 38,44,46……端子 40……動力線 42……A/D変換器 48……演算回路 50……電圧計 ε1，εx1，εx2……ベアリング摩耗量 O1，O2……軸心 E,E1，E2，Ex1，Ex2……起電力 I,In……電流 Φｔ……磁束
Claims (2)
- 【請求項１】３相交流回転電機の鉄心にサーチコイルを
巻回してこれらのサーチコイルを直列に接続することに
より合成電圧として取出す端子と、前記交流回転電機内
部の３本の動力線の内の２本からA/D変換器を介して電
源を取出す端子と、前記動力線の残りの１本から負荷電
流として取出す端子と、これらの端子を接続し合成電圧
として取出したサーチコイル電圧と動力用の負荷電流と
して取出した電流値との比を算出する演算回路と、この
演算回路内で算出された比の値を出力信号として出力す
る表示器とで構成することを特徴とするベアリングモニ
タ。 - 【請求項２】前記動力線およびサーチコイルから前記演
算回路へ接続される配線は全てモータ内部で接続構成さ
れることを特徴とする請求項１記載のベアリングモニ
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22988188A JP2506163B2 (ja) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | ベアリングモニタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22988188A JP2506163B2 (ja) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | ベアリングモニタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0279744A JPH0279744A (ja) | 1990-03-20 |
| JP2506163B2 true JP2506163B2 (ja) | 1996-06-12 |
Family
ID=16899172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22988188A Expired - Lifetime JP2506163B2 (ja) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | ベアリングモニタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2506163B2 (ja) |
-
1988
- 1988-09-16 JP JP22988188A patent/JP2506163B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0279744A (ja) | 1990-03-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090402 Year of fee payment: 13 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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