JP2863430B2 - 変圧器鉄芯振動測定方法 - Google Patents

変圧器鉄芯振動測定方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、変圧器の鉄芯の振動
測定技術に関するもので、さらに詳しく言えば、鉄芯が
励磁された状態で測定される振動変位波形と変圧器の磁
束密度波形との相互関係を容易に知り得るようにした方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】変圧器は、稼働中に騒音や振動を発生す
るが、これが公害として問題になるため、低減技術の開
発が常に求められている。そのための変圧器の鉄芯の振
動測定は以前から行われている。それらは、振動レベル
計を用いて鉄芯の振動を測定し、その振動の大きさをレ
ベルレコーダで記録したり、振動波形を周波数分析器で
調波分析したりするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】鉄芯の振動の原因の一
つとして、鉄芯材料がその磁束密度変化に伴って伸縮す
る磁気ひずみ現象が挙げられる。従って、鉄芯の振動現
象を詳細に解析する場合には、鉄芯の振動と鉄芯の磁束
密度変化がどのように対応しているかを知ることが重要
となる。従来の振動測定方法では振動を単独で測定する
もので、磁束密度との対応は得られない。
【０００４】この発明では、鉄芯の振動波形と鉄芯の磁
束密度波形とを、同一の時間軸上において容易に観測可
能とした振動測定方法を提供することを目的とするもの
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、次の通りである。 （１）振動波形が出力として得られる振動測定器、ハイ
パスフィルタ、増幅器、複数のチャンネルを持つ波形記
憶器、及び演算装置からなる振動測定装置を用いて変圧
器の鉄芯の振動を励磁状態で測定する方法において、波
形記憶器に振動波形信号と共に変圧器の巻線に発生して
いる電圧信号も入力し、それらの信号を記憶することを
特徴とする変圧器鉄芯振動測定方法。
【０００６】 （２）上記（１）記載の方法において、振動波形の記憶
と巻線電圧の記憶とを同一のトリガで開始させること
で、鉄芯の振動変位波形と鉄芯の磁束密度波形とを同一
の時間軸で表示部に表示させることを特徴とする変圧器
鉄芯振動測定方法。
【０００７】以下本発明を図面に基づき説明する。本方
法を実現する装置の構成を図１に示す。振動測定には、
被測定対象である変圧器鉄芯７の上の任意の点の振動が
計測できる振動計１を用いる。この振動計１は、振動変
位、振動速度、振動加速度のいずれかの波形を連続的に
電圧で出力するものとする。
【０００８】その出力電圧は、ハイパスフィルタ２に入
力される。このハイパスフィルタ２は、建物の床面から
鉄芯に伝搬してくる長周期の振動等によるノイズを除去
するためのものである。その出力電圧は、増幅器３によ
って一定の倍率で増幅され、適切な振幅にされる。
【０００９】波形記憶器４は、アナログ信号の連続的な
デジタルデータへの変換、すなわちＡ／Ｄ変換を連続的
に行ってメモリに記憶するものである。増幅器３の出力
電圧は、この波形記憶器４のチャンネル４ａに入力さ
れ、デジタルデータに変換され記憶される。この波形記
憶器４はもう一つの入力チャンネル４ｂを持ち、そこに
は鉄芯７に設けられた巻線８に発生している電圧信号が
入力され、同様にデジタルデータに変換され記憶され
る。
【００１０】この波形記憶器４のチャンネル４ａとチャ
ンネル４ｂの記憶は、同一の記憶開始トリガによってス
タートさせられるようにしておく。Ａ／Ｄ変換を行う時
間間隔は、変圧器の励磁電圧波形の周期よりも十分短く
し、振動波形が十分な精度で再現できるような値とす
る。また、一連のＡ／Ｄ変換が行われる時間の長さは、
振動波形の１周期の時間以上とする。
【００１１】デジタルデータに変換された振動波形信号
と巻線電圧信号は、バス５を通してパーソナルコンピュ
ータ６に転送される。パーソナルコンピュータ６は、そ
のソフトウエアによって、データを処理する。データ処
理方法として、チャンネル４ａで記憶された振動の信号
については、それが振動速度の場合は波形の積分を１
回、振動加速度の場合は２回行い、振動変位波形が得ら
れるようにする。また、チャンネル４ｂで記憶された巻
線５の信号については、波形の積分を１回行い、磁束密
度波形が得られるようにする。
【００１２】以上の方法で得られた振動変位波形および
磁束密度波形は、全く同時に測定され記憶されたものと
なる。これらが、パーソナルコンピュータ６の表示機
能、たとえばＣＲＴなどによって、同一の時間軸で表示
される。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例について説明する。
振動測定の対象とした変圧器の鉄芯は図２に示す３相３
脚積み鉄芯９である。この鉄芯９の中央脚１０の中央部
の点１１の振動を本発明の方法で測定した。ハイパスフ
ィルタ２の遮断周波数は３０Hzとし、増幅器３の倍率は
５０倍とした。また、巻線１２に生じる電圧を波形記憶
器４のチャンネル４ｂに入力した。
【００１４】鉄芯の励磁は巻線１３のそれぞれに３相交
流電圧を与えて行った。その周波数は５０Hz、励磁磁束
密度は１．７テスラとした。波形記憶器４のＡ／Ｄ変換
は、励磁電圧の１周期で５１２回だけ実施されるように
設定した。従って、Ａ／Ｄ変換の時間間隔は約３９μ秒
となった。
【００１５】本実施例で用いた振動計は、振動速度波形
を出力するものである。よって、パーソナルコンピュー
タ内で波形の積分演算を１回行い、振動変位波形を得て
いる。
【００１６】測定結果を図３に示す。図３（ａ）は、中
央脚１０の磁束密度波形である。ここでは、その半周期
を表示している。図３（ｂ）は、点１１における振動変
位波形である。ここでは、図３（ａ）と（ｂ）が同一時
間軸となっている。
【００１７】
【発明の効果】本発明により、図３の例に示すように変
圧器の鉄芯の振動変位波形を鉄芯の磁束密度波形と同一
の時間軸で表示することができる。これによって、変圧
器鉄芯の振動現象の詳細な解析を容易に行うことができ
るようになり、変圧器の振動あるいは騒音を低減するた
めの技術開発に有効な解析手段として期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる装置の構成図。
【図２】実施例を得るために測定に用いた３相３脚積み
変圧器鉄芯の外観図。
【図３】実施例として得られた測定結果で、（ａ）は図
２の鉄芯の中央脚１０の磁束密度波形、（ｂ）は図２の
点１１における振動変位波形。
【符号の説明】
１ 振動計 ２ ハイパスフィルタ ３ 増幅器 ４ 波形記憶器 ４ａ，４ｂ 波形記憶器の入力チャンネル ５ デジタルデータ転送用バス ６ パーソナルコンピュータ ７ 変圧器鉄芯 ８，１２ 磁束密度波形測定用巻線 ９ ３相３脚積み鉄芯 １０ 鉄芯の中央脚 １１ 振動測定点 １３ 鉄芯励磁用巻線

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 振動波形が出力として得られる振動測定
    器、ハイパスフィルタ、増幅器、複数のチャンネルを持
    つ波形記憶器、及び演算装置からなる振動測定装置を用
    いて変圧器の鉄芯の振動を励磁状態で測定する方法にお
    いて、波形記憶器に振動波形信号と共に変圧器の巻線に
    発生している電圧信号も入力し、それらの信号を記憶す
    ることを特徴とする変圧器鉄芯振動測定方法。
  2. 【請求項２】 振動波形の記憶と巻線電圧の記憶とを同
    一のトリガで開始させることで、鉄芯の振動変位波形と
    鉄芯の磁束密度波形とを同一の時間軸で表示部に表示さ
    せることを特徴とする請求項１記載の変圧器鉄芯振動測
    定方法。
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