JP3019606B2 - Rotating machine temperature rise test method - Google Patents

Rotating machine temperature rise test method

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JP3019606B2
JP3019606B2 JP4142645A JP14264592A JP3019606B2 JP 3019606 B2 JP3019606 B2 JP 3019606B2 JP 4142645 A JP4142645 A JP 4142645A JP 14264592 A JP14264592 A JP 14264592A JP 3019606 B2 JP3019606 B2 JP 3019606B2
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temperature rise
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theta
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  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えば誘導電動機な
どの回転電機についての温度上昇の試験方法に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for testing a temperature rise of a rotating electric machine such as an induction motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の回転電機の温度上昇試験は、実負
荷法、等価負荷法などの規格によって規定されている試
験法に基づいて行われてきた。
2. Description of the Related Art Conventionally, a temperature rise test of a rotating electric machine has been performed based on a test method defined by standards such as an actual load method and an equivalent load method.

【0003】この場合の温度上昇と時間の関係はほぼ図
6のごとくであり、試験開始から試験終了までに要する
時間は、ほどんどの場合、3〜4時間にもなっている。
その主な理由は、規格によって、温度上昇が最終値に近
づいてからは「1時間当たりの温度上昇の変化Δθが1
℃以内」であることが要求されているためである。
The relationship between the temperature rise and time in this case is almost as shown in FIG. 6, and the time required from the start of the test to the end of the test is almost 3 to 4 hours in most cases.
The main reason is that, depending on the standard, after the temperature rise approaches the final value, the change in temperature rise per hour Δθ is 1
This is because the temperature is required to be within ℃.

【0004】次に、従来の温度上昇試験方法につき、誘
導電動機を例にとって説明する。誘導電動機の温度上昇
試験は、図5に示すような回路構成で行う。図におい
て、IMは被試験機(誘導電動機)、Tは被試験機IM
に対して定格電流に等しい電流を供給するための直列挿
入トランス、AGは電磁結合により直列挿入トランスT
に対してそれの本来の周波数f1 とは異なる周波数f2
の電流を重畳するための補助電源用発電機、C1,C2
は遮断器、aは電圧計・電流計・電力計の接続箇所、f
1 は電源周波数(定格周波数)、f2 は重ね合わせ周波
数、V1 は端子電圧(定格電圧)、V2 は重ね合わせ電
圧、I1 は被試験機IMに供給される一次電流、Wは入
力電力である。
Next, a conventional temperature rise test method will be described using an induction motor as an example. The temperature rise test of the induction motor is performed with a circuit configuration as shown in FIG. In the figure, IM is the machine under test (induction motor), T is the machine under test IM
, A series insertion transformer for supplying a current equal to the rated current to the
Frequency f 2 different from its original frequency f 1
Generator for auxiliary power supply for superimposing current of C1, C2
Is the breaker, a is the connection point of the voltmeter / ammeter / wattmeter, f
1 power supply frequency (nominal frequency), f 2 is superimposed frequency, V 1 is the terminal voltage (rated voltage), V 2 is a voltage superimposed, I 1 is the primary current supplied to the tester IM, W is input Power.

【0005】このように接続された被試験機IMに対し
て定格電圧に相当する電圧V1 により鉄損分が供給さ
れ、併せて定格電流に相当する一次電流I1 により銅損
分が供給されることになる。これによって被試験機IM
は定格負荷を負ったのと同じ状態に模擬され、このよう
な条件下で温度上昇試験が行われる。
A voltage V 1 corresponding to a rated voltage supplies an iron loss to the device under test IM connected in this way, and a copper loss is supplied by a primary current I 1 corresponding to a rated current. Will be. With this, the machine under test IM
Is simulated in the same condition as when a rated load is applied, and a temperature rise test is performed under such conditions.

【0006】中容量機や大容量機の場合の温度上昇試験
においては、通常、図6に示すような温度上昇パターン
を呈し、試験開始から試験終了までに3〜4時間を必要
としている。この間、被試験機IMの損失に相当する電
力が被試験機IMの内部に発生しており、駆動効率が9
0〜96%であることから、出力の4〜10%の損失が
3〜4時間にわたって消費されていることになる。
In a temperature rise test for a medium capacity machine or a large capacity machine, a temperature rise pattern as shown in FIG. 6 is usually exhibited, and three to four hours are required from the start of the test to the end of the test. During this time, power corresponding to the loss of the device under test IM is generated inside the device under test IM, and the driving efficiency is 9%.
From 0 to 96%, a loss of 4 to 10% of the power is consumed over 3 to 4 hours.

【0007】ちなみに、1000kWの出力の場合、効
率が95%程度であるので、試験に要した時間が4時間
であれば、 1000×(1−0.95)×4=200(kWH) もの大きな電力が消費されることになる。
By the way, in the case of an output of 1000 kW, the efficiency is about 95%, and if the time required for the test is 4 hours, it is as large as 1000 × (1−0.95) × 4 = 200 (kWH). Power will be consumed.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来の回転電機の温度
上昇試験方法は以上のような方法で行われていたので、
試験に要する時間が長く、消費電力も大きいために、経
済的負担がかなりきびしいものとなっていた。
The conventional method for testing the temperature rise of a rotating electric machine has been performed by the above method.
The time required for the test was long, and the power consumption was large, so that the economic burden was quite severe.

【0009】例えば、 年平均電動機出力 1000kW(平均効率94%) 年平均生産台数 500台 である場合、全温度上昇試験に必要な電力はほぼ下記の
ようになる。
For example, if the annual average motor output is 1000 kW (average efficiency is 94%) and the average annual production is 500 units, the power required for the total temperature rise test is approximately as follows.

【0010】 1000×(1−0.94)×4×500=120000(kWH) そして、この電力消費に要する費用を計算してみると、 20円/kWH×120000kWH=240万円 となる。さらに、作業員一人当たり1台1時間につき2
万円の人件費がかかるとすると、合計で、 2万円×500×4=4000万円 の人件費がかかり、電力費用と人件費とを合計すると、
きわめて膨大な試験費用を要していることになる。
[0010] 1000 x (1-0.94) x 4 x 500 = 120000 (kWH) Then, when the cost required for this power consumption is calculated, it becomes 20 yen / kWH x 120,000 kWH = 2.4 million yen. In addition, 2 per worker per hour per worker
Assuming a labor cost of 10,000 yen, a total labor cost of 20,000 yen x 500 x 4 = 40 million yen is required.
This results in extremely high test costs.

【0011】この発明は、上記のような問題点を解消す
るために創案されたものであって、試験に要する時間を
短縮化できるとともに電力消費を節減できる回転電機の
温度上昇試験方法を得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for testing a temperature rise of a rotating electric machine which can reduce the time required for the test and reduce the power consumption. With the goal.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この発明に係る回転電機
の温度上昇試験方法は、温度上昇試験開始から所定時間
の経過後に温度実測値θc を測定するとともにそのとき
の時間微分dθ/dtを算出し、これら温度実測値θc
と時間微分dθ/dtとから所要の熱抵抗Rの時間的変
化パターンを選択し、その熱抵抗Rの時間的変化パター
ンを用いて所定時間後のモデル算定温度θを算出し、所
定時間に達したときに温度実測値θc とモデル算定温度
θとを比較し、その偏差εが所定範囲内に収まっている
とき最終予測温度θm を計算し出力するように構成した
ことを特徴とするものである。また、偏差εが所定範囲
内に収まっていないときは別の熱抵抗Rの時間的変化パ
ターンを選択して上記と同様の処理を行うことを特徴と
するものである。
Means for Solving the Problems] Temperature rise test method of a rotating electric machine according to the present invention, the time differential d [theta] / dt at the time as well as measuring the temperature actual value theta c from the temperature rise test started after a predetermined time Calculated and these measured temperature values θ c
The required temporal change pattern of the thermal resistance R is selected from the time derivative dθ / dt, and the model calculated temperature θ after a predetermined time is calculated using the temporal change pattern of the thermal resistance R, and the predetermined time is reached. which was compared with the temperature measured value theta c and the model calculated temperature theta in time, the deviation ε is characterized in that the final predicted temperature theta m constructed as calculated output when within a predetermined range It is. Further, when the deviation ε is not within the predetermined range, another temporal change pattern of the thermal resistance R is selected and the same processing as described above is performed.

【0013】[0013]

【作用】この発明の上記構成によれば、温度上昇試験に
おいて誤差の最大の要因である熱抵抗Rの時間的変化パ
ターンを中心にすえ、それに基づいて算出したモデル算
定温度θが温度実測値θc とほぼ一致すれば、最終予測
温度θm を試験開始から早期のうちに高精度に推定でき
る。
According to the above configuration of the present invention, the temporal change pattern of the thermal resistance R, which is the largest factor of the error in the temperature rise test, is centered, and the model calculated temperature θ calculated based on the pattern is the measured temperature value θ. if substantially coincident is c, it can be estimated with high accuracy at an early stage the final predicted temperature theta m from the start of the test.

【0014】[0014]

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0015】図1は回転電機の温度上昇試験方法を実施
する際に用いられる装置の概要を示す。図1において、
1は被測定回転電機の固定子鉄心、2は固定子鉄心1に
収納された固定子コイル、3は固定子コイル2の上下間
に挟まれて設置された温度検出センサ(通常はサーモカ
ップルまたはサーチコイル)、4は温度検出センサ3か
ら導出されたリード線、5はリード線4を介して温度検
出センサ3と接続された固定子コイル温度計測装置(固
定系)、Aは当該の温度上昇試験装置である。
FIG. 1 shows an outline of an apparatus used in carrying out a temperature rise test method for a rotating electric machine. In FIG.
1 is a stator core of the rotating electric machine to be measured, 2 is a stator coil housed in the stator core 1, and 3 is a temperature detection sensor (usually a thermocouple or A search coil), 4 is a lead wire derived from the temperature detection sensor 3, 5 is a stator coil temperature measurement device (fixed system) connected to the temperature detection sensor 3 via the lead wire 4, and A is the corresponding temperature rise. Test equipment.

【0016】温度上昇試験装置Aは、所定のモデルに従
った計算により算定した温度θを出力する温度上昇計算
モデル6(可変系)、固定子コイル温度計測装置5によ
る温度実測値θc とモデル算定温度θとの偏差ε(=θ
c −θ)をとる加算器7、適応アルゴリズム8、温度上
昇試験時間計測装置9、〔dθ/dt〕演算装置10、
温度上昇値演算装置11、熱抵抗演算装置12、温度上
昇計算パラメータ入出力装置13、熱抵抗記憶装置1
4、温度上昇試験データ記憶装置15などを備えてい
る。
The temperature rise test apparatus A includes a temperature rise calculation model 6 (variable system) that outputs a temperature θ calculated by calculation according to a predetermined model, an actual temperature measured value θ c by the stator coil temperature measurement apparatus 5 and a model. Deviation ε from calculated temperature θ (= θ
c− θ), adaptive algorithm 8, temperature rise test time measuring device 9, [dθ / dt] calculating device 10,
Temperature rise value calculation device 11, thermal resistance calculation device 12, temperature rise calculation parameter input / output device 13, thermal resistance storage device 1
4. It has a temperature rise test data storage device 15 and the like.

【0017】次に、この発明の回転電機の温度上昇試験
方法の原理について説明する。ここでは、回転電機の構
造を簡略化して説明することとする。
Next, the principle of the temperature rise test method for a rotating electric machine according to the present invention will be described. Here, the structure of the rotating electric machine will be described in a simplified manner.

【0018】P:回転電機の発生損失〔kW〕 Cc :固定子コイルの比熱〔J/kg℃〕 Wc :固定子コイルの質量〔kg〕 R:絶縁物の熱抵抗〔℃/W〕 Ci :鉄心の比熱〔J/kg℃〕 Wi :鉄心の質量〔kg〕 ここで、試験開始からt秒後のモデル算定温度をθとす
ると、 PΔt=(Cc c +Ci i )Δθ+(θ/R)Δt 〔J〕 これを微分方程式の形に直すと、 P=(Cc c +Ci i )dθ/dt+θ/R これより算定温度θを求めると、 θ=R{P−(Cc c +Ci i )dθ/dt} ………………(1) となる。(1)式において、P,Cc ,Wc ,Ci ,W
i は試験前に得られる既知の値であり、被測定回転電機
に特有の値である。
P: Loss generated by rotating electric machine [kW] C c : Specific heat of stator coil [J / kg ° C] Wc : Mass of stator coil [kg] R: Thermal resistance of insulator [° C / W] C i : Specific heat of the iron core [J / kg ° C.] W i : Mass of the iron core [kg] Here, assuming that the model calculation temperature t seconds after the start of the test is θ, PΔt = (C c W c + C i W i ) When fix Δθ + (θ / R) Δt (J) it in the form of differential equations, when obtaining the P = (C c W c + C i W i) dθ / dt + θ / R than this calculated temperature theta, theta = R {P− (C c W c + C i W i ) dθ / dt} (1) (1) In the equation, P, C c, W c , C i, W
i is a known value obtained before the test, and is a value specific to the rotating electric machine to be measured.

【0019】温度上昇計算式において誤差を生じる主な
原因は熱抵抗Rであり、この熱抵抗Rをいかに決定する
かがモデル算定温度θの計算誤差を左右する。ところ
で、温度上昇試験を開始すると、時間tの経過とともに
算定温度θが刻々変化していくのであるが、都合のよい
ことに、試験直後の比較的短い時間帯(2〜5分)を過
ぎれば、算定温度θは、その被測定回転電機の熱抵抗R
と冷却能力とに従ったカーブに沿って上昇していくこと
が判っている。
The main cause of the error in the equation for calculating the temperature rise is the thermal resistance R, and how to determine the thermal resistance R affects the calculation error of the model calculation temperature θ. By the way, when the temperature rise test is started, the calculated temperature θ changes every moment as the time t elapses. However, it is convenient that the temperature elapses after a relatively short time period (2 to 5 minutes) immediately after the test. , The calculated temperature θ is the thermal resistance R of the rotating electric machine to be measured.
It is known that the temperature rises along a curve according to the cooling capacity.

【0020】回転電機における温度上昇試験は、前記の
P,Cc ,Wc ,Ci ,Wi を試験の途中で変えなけれ
ば回転数が一定すなわち冷却風量が一定であるので、温
度実測値θc と(1)式の計算に基づく算定温度θとの
偏差についての重要なパラメータは熱抵抗Rということ
になる。
[0020] Temperature rise test in the rotating electric machine, wherein the P, C c, W c, C i, since the number of rotation to be changed to W i during the test is constant i.e. in the cooling air flow rate is constant, the temperature Found An important parameter for the deviation between θ c and the calculated temperature θ based on the calculation of equation (1) is the thermal resistance R.

【0021】そこで、温度実測値θc を逐次計測しなが
ら、この温度実測値θc と計算によって求めた算定温度
θとの偏差ができるだけゼロに近づくように(1)式の
熱抵抗Rを補正していけば、最終予測温度θm を精度良
く求めることができる。
[0021] Therefore, while sequentially measuring the temperature reading theta c, correcting the thermal resistance R of the deviation between the temperature measured value theta c and calculating temperature theta obtained by calculation is as close as possible to zero (1) Then, the final predicted temperature θ m can be obtained with high accuracy.

【0022】具体的に述べると、図2において、時刻t
1 になったときの温度実測値がθc1であったとする。こ
の温度実測値θc1と所定の熱抵抗Rとに基づいて単位時
間が経過する時刻t2 での予測温度を算定し、その算定
温度をθ2 とする。実際に時刻t2 になったときの温度
実測値θc2と予測した算定温度θ2 との間に偏差ε(=
θc2−θ2 )があり、その偏差εが所定範囲を超えてい
るときは、パラメータの熱抵抗Rを補正するのである。
すると、さらに次の時刻t3 での予測の算定温度θ3
より正確なものになる。
More specifically, in FIG.
It is assumed that the measured temperature value when it becomes 1 is θ c1 . This based on the temperature measured value theta c1 and a predetermined thermal resistance R calculated expected temperatures at time t 2 to time units has elapsed, to the calculated temperature and theta 2. The deviation ε (=) between the actually measured temperature θ c2 at the time t 2 and the predicted calculated temperature θ 2
θ c22) has, when the deviation ε exceeds a predetermined range, to correct the thermal resistance R of the parameters.
Then, the calculated temperature θ 3 of the prediction at the next time t 3 becomes more accurate.

【0023】ところで、熱抵抗Rは、図3に示すよう
に、時間の経過に伴って回転電機の内部温度が上昇する
ことに起因して変化する。ただし、時間が一定以上に経
過すれば、内部温度も平衡するので、熱抵抗Rも一定値
に収束していく。同図でA,B,C,D……で示すよう
に、熱抵抗Rの時間的変化パターンは、回転電機の型式
や冷却方法などに応じて相違する。そして、型式や冷却
方法などの条件が決まれば、熱抵抗Rの時間的変化パタ
ーンとしてある一つのものを選択することが可能とな
る。
Incidentally, as shown in FIG. 3, the thermal resistance R changes due to an increase in the internal temperature of the rotating electric machine over time. However, if the time elapses beyond a certain value, the internal temperature also equilibrates, and the thermal resistance R converges to a constant value. As shown by A, B, C, D,... In the figure, the temporal change pattern of the thermal resistance R differs depending on the type of the rotating electric machine, the cooling method, and the like. Then, if conditions such as a model and a cooling method are determined, it is possible to select a certain one as a temporal change pattern of the thermal resistance R.

【0024】種々の回転電機について温度上昇試験を積
み重ねていくことで、熱抵抗Rの時間的変化パターンと
して様々のパターンのデータを蓄積していくことができ
る。
By accumulating the temperature rise tests for various rotating electric machines, it is possible to accumulate various patterns of data as a temporal change pattern of the thermal resistance R.

【0025】そのような熱抵抗Rの時間的変化パターン
を数式化して熱抵抗記憶装置14に記憶させておくので
ある。そして、実際の温度上昇試験において、熱抵抗記
憶装置14の中から最適の熱抵抗Rの時間的変化パター
ンを選び出して適用すれば、モデル算定温度θをより高
精度に計算することができるのである。また、温度上昇
試験の件数が増えるほど熱抵抗Rの時間的変化パターン
の蓄積数も増え、一層高精度にモデル算定温度θを計算
できるようになるのである。
The temporal change pattern of the thermal resistance R is formed into a mathematical expression and stored in the thermal resistance storage device 14. Then, in the actual temperature rise test, if the optimal temporal change pattern of the thermal resistance R is selected from the thermal resistance storage device 14 and applied, the model calculation temperature θ can be calculated with higher accuracy. . Further, as the number of temperature rise tests increases, the number of accumulated temporal change patterns of the thermal resistance R also increases, and the model calculation temperature θ can be calculated with higher accuracy.

【0026】温度上昇試験においては、図2に示すよう
に時刻t1 からの微小時間dtにおける微小な温度上昇
dθを測定している。すなわち、dθ/dtを算出す
る。一方、そのときの温度が温度実測値θc として測定
されているから、(1)式を、 θc =R{P−(Cc c +Ci i )dθ/dt} として、熱抵抗Rを逆算で求めることができる。ただ
し、P,Cc ,Wc ,Ci,Wi は不変であるとする。
次の時刻t2 においても同様に熱抵抗Rを求めることが
できる。この時刻t1 から時刻t2 へかけての熱抵抗R
の変化に基づいて、選択すべき熱抵抗Rの時間的変化パ
ターンがいずれであるのかを判定することが可能とな
る。ある時点まで例えば時間的変化パターンCを選択し
ていたのに、次の期間から時間的変化パターンDを選択
するようなことがある。これがパラメータ−「熱抵抗R
の補正」である。
In the temperature rise test, as shown in FIG. 2, a minute temperature rise dθ at a minute time dt from time t 1 is measured. That is, dθ / dt is calculated. On the other hand, since the temperature at that time is measured as the measured temperature value θ c , the equation (1) is expressed as follows: θ c = R {P− (C c W c + C i W i ) d θ / dt} R can be obtained by back calculation. Here, P, C c , W c , C i , and W i are assumed to be unchanged.
It can be determined thermal resistance R also in the subsequent time t 2. The thermal resistance R of the period from the time t 1 to time t 2
Of the thermal resistance R to be selected can be determined based on the change of the thermal resistance R. There is a case where, for example, the temporal change pattern C is selected up to a certain point in time, but the temporal change pattern D is selected from the next period. This is the parameter-"heat resistance R
Correction ".

【0027】さて、(1)式を計算してモデル算定温度
θを求めると、 θ=R・P〔1− exp{−t/R(Cc c +Ci i )}〕……(2) となる。
Now, when the equation (1) is calculated to obtain the model calculated temperature θ, θ = RP [1−exp = −t / R (C c W c + C i W i )}]... 2)

【0028】(2)式をグラフに描いたのが実は図2な
のである。ここで、τは時定数であり、 τ=R(Cc c +Ci i ) である。(2)式はRを2つ含んでいる。そして、この
Rは時間tの関数である。しかし、温度上昇試験を開始
してから時定数だけの時間τが経過したときには、熱抵
抗Rの時間的変化パターンがどれであるのかが確定する
ようになることが知られている。そして、このように熱
抵抗Rの時間的変化パターンが一応確定した時点で(確
定したRをR0 とする)、一般的な温度上昇試験に要す
る時間である3〜4時間を(2)式のtに代入し(この
tをt0 とする)、最終予測温度θm を算出する。すな
わち、 θm =R0 ・P〔1− exp{−t0 /R0 (Cc c +Ci i )}〕 …………(3) となって、最終予測温度θm が確定する。ちなみに、t
→∞としたときのθm は、 exp(−∞)→0より、 θm (∞)→R0 ・P であり、t=τのときのθは、 exp(−1)≒1/2.
718≒0.37であることから、 θm (τ)=0.63・R0 ・P=0.63・θm (∞) となる。
FIG. 2 is a graph of equation (2). Here, τ is a time constant, and τ = R (C c W c + C i W i ). Equation (2) includes two Rs. R is a function of time t. However, it is known that when the time τ corresponding to the time constant elapses from the start of the temperature rise test, the time change pattern of the thermal resistance R is determined. When the temporal change pattern of the thermal resistance R is temporarily determined (the determined R is defined as R0 ), 3 to 4 hours, which is a time required for a general temperature rise test, is calculated by the equation (2). substituted in the t (this t and t 0), and calculates the final predicted temperature theta m. That, θ m = R 0 · P [1- exp {-t 0 / R 0 (C c W c + C i W i)} ] ............ becomes (3), the final predicted temperature theta m is determined I do. By the way, t
Θ m when → ∞, exp (−∞) → 0, θ m (∞) → R 0 · P, and when t = τ, θ is exp (−1) −11/2 .
Since 718 ≒ 0.37, θ m (τ) = 0.63 · R 0 · P = 0.63 · θ m (∞).

【0029】この最終予測温度θm は、温度上昇試験の
開始から時定数だけの時間τが経過した時点で算出され
るもので、回転電機の場合、通常、時定数τは30〜4
0分程度であることから、必要時間の短縮の割合を従来
例と比較すると、 (30〜40)÷{(3〜4)×60}≒1/6 すなわち、約6分の1の時間ですむことになり、大幅な
時間節約となる。
[0029] The final predicted temperature theta m is intended to be calculated when only the time tau constant has elapsed time from the start of the temperature rise test, when the rotary electric machine, typically, the time constant tau 30-4
Since the time required is about 0 minutes, the required time reduction ratio is (30-40) ÷ {(3-4) × 60} ≒ 1/6, that is, about 1/6 time And save a lot of time.

【0030】もし、時定数τの時間が経過する以前の段
階で適切な熱抵抗Rの時間的変化パターンが確定すれ
ば、精度良い最終予測温度θm の確定をさらに早い時機
に行うことができる。
If an appropriate temporal change pattern of the thermal resistance R is determined before the time of the time constant τ elapses, the final predicted temperature θ m with high accuracy can be determined even earlier. .

【0031】ただし、型式や冷却方法が全く新しい回転
電機の場合には、それに対応するような熱抵抗Rの時間
的変化パターンが蓄積されていないので、従来例と同様
に、1時間当たりの温度上昇の変化が1℃以内に収まる
まで温度上昇試験を継続することになる。しかし、これ
は1回だけですみ、新たに熱抵抗Rの時間的変化パター
ンが登録されたので、次回からは早期に熱抵抗Rの時間
的変化パターンを確定し、最終予測温度θm を割り出す
ことができるようになる。
However, in the case of a rotating electric machine whose type and cooling method are completely new, a temporal change pattern of the thermal resistance R corresponding to the rotating electric machine is not accumulated. The temperature rise test will be continued until the change in rise falls within 1 ° C. However, this requires only one, new since the temporal change pattern of the thermal resistance R is registered, to confirm the temporal change pattern of the thermal resistance R early the next time, determine the final predicted temperature theta m Will be able to do it.

【0032】詳しい動作を図4のフローチャートに基づ
いて説明する。
The detailed operation will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0033】温度上昇試験をスタートさせ、ステップS
1で所定時間T1の経過を待ってステップS2に進み温
度実測値θc を読み込む。時間の計測は温度上昇試験時
間計測装置9によって行われる。温度実測値θc は、固
定子コイル2より固定子コイル温度計測装置5を介して
取り込まれる。ステップS3では〔dθ/dt〕演算装
置10によりスタートからその時点までのdθ/dtを
算出する。そして、ステップS4で熱抵抗演算装置12
によりθc とdθ/dtから熱抵抗Rの値を算出し、ス
テップS5で熱抵抗Rの時間的変化パターンを数式化
し、ステップS6で熱抵抗記憶装置14に蓄積されてい
る過去の温度上昇試験データの中で計算された熱抵抗R
の値に最も近いRの値をもつ熱抵抗Rの時間的変化パタ
ーンを選択する。その選択された熱抵抗Rの時間的変化
パターンは温度上昇計算パラメータ入出力装置13を介
して温度上昇値演算装置11に送り込まれる。
The temperature rise test is started, and step S
1 after waiting for the predetermined time T1 at reading the temperature measured value theta c proceeds to step S2. The time is measured by the temperature rise test time measuring device 9. The measured temperature value θ c is taken in from the stator coil 2 via the stator coil temperature measuring device 5. In step S3, the [dθ / dt] arithmetic unit 10 calculates dθ / dt from the start to the time. Then, in step S4, the thermal resistance calculating device 12
, The value of the thermal resistance R is calculated from θ c and dθ / dt, the temporal change pattern of the thermal resistance R is converted into a mathematical expression in step S5, and the past temperature rise test stored in the thermal resistance storage device 14 in step S6. Thermal resistance R calculated in the data
Of the thermal resistance R having the value of R closest to the value of R is selected. The selected temporal change pattern of the thermal resistance R is sent to the temperature rise value calculation device 11 via the temperature rise calculation parameter input / output device 13.

【0034】次いで、ステップS7において温度上昇値
演算装置11がその選択された熱抵抗Rの時間的変化パ
ターンを用いてT分後の予測のモデル算定温度θを算出
し、温度上昇計算モデル6に送り込む。ステップS8で
はT分経過後において温度実測値θc と算定温度θとを
比較する。その比較は加算器7において行われる。すな
わち、固定子コイル温度計測装置5から取り込んだ温度
実測値θc と温度上昇計算モデル6から取り込んだ算定
温度θとの偏差εが取られる。適応アルゴリズム8は、
ステップS9で温度実測値θc と算定温度θとの偏差ε
が所定範囲内に入っているかどうかを判断する。偏差ε
が所定範囲内に入っているときは先に選択した熱抵抗R
の時間的変化パターンが正しいことが確認されたので、
ステップS10に進んでその選択した熱抵抗Rの時間的
変化パターンを使用して最終予測温度θm を算出し、ス
テップS14で温度上昇試験を終了するのかどうかを判
断する。これらの処理は、温度上昇計算モデル6、加算
器7および適応アルゴリズム8のループで行われる。温
度上昇試験の終了がまだであると判断すれば、再度ステ
ップS7に戻る。温度上昇試験を終了してよいときはス
テップS15で温度上昇試験データ記憶装置15に今回
の温度上昇試験データを記憶させ、ステップS16で最
終予測温度θm を含めて温度上昇試験データを表示装置
やプリンタに出力し、温度上昇試験を終了する。なお、
温度上昇試験データの出力に際しては、選択した熱抵抗
Rの時間的変化パターンの正しさの度合いを評価して最
終予測温度θm を出力させることも可能である。
Then, in step S7, the temperature rise value calculation device 11 calculates a model calculation temperature θ for prediction after T minutes by using the selected temporal change pattern of the thermal resistance R. Send in. In after step S8 in T minutes compares the temperature reading theta c and calculated temperature theta. The comparison is performed in the adder 7. That is, the deviation ε between the actual measured value θ c taken from the stator coil temperature measuring device 5 and the calculated temperature θ taken from the temperature rise calculation model 6 is obtained. The adaptive algorithm 8 is
In step S9, the deviation ε between the measured temperature θ c and the calculated temperature θ
Is determined to be within a predetermined range. Deviation ε
Is within the predetermined range, the previously selected thermal resistance R
Was confirmed to be correct over time,
It proceeds to step S10 by using a temporal change pattern of the selected thermal resistance R to calculate the final predicted temperature theta m, determines whether to terminate the temperature rise test at step S14. These processes are performed in a loop of the temperature rise calculation model 6, the adder 7, and the adaptive algorithm 8. If it is determined that the temperature rise test has not been completed, the process returns to step S7. When good exit temperature rise test is to store the current temperature rise test data on temperature rise test data storage device 15 in step S15, the display device Ya temperature rise test data, including the final predicted temperature theta m in step S16 Output to printer and end temperature rise test. In addition,
Upon output of the temperature rise test data may also be output by evaluating the correctness degree of final predicted temperature theta m of temporal change pattern of the thermal resistance R was selected.

【0035】ステップS9において偏差εが所定範囲に
入っていないときはステップS11に進み、別の熱抵抗
Rの時間的変化パターンの選択が可能であるかどうかを
判断する。それが可能であれば、ステップS7に戻って
同様の動作を繰り返す。不可能であれば、ステップS1
2に進み時刻T1までの試験における熱抵抗Rの時間的
変化パターンを採用し、ステップS13でその熱抵抗R
の時間的変化パターンを用いて最終予測温度θm を算出
し、以下、ステップS14へと進む。
If the deviation .epsilon. Does not fall within the predetermined range in step S9, the flow advances to step S11 to determine whether or not another temporal change pattern of the thermal resistance R can be selected. If it is possible, the process returns to step S7 to repeat the same operation. If not possible, step S1
2, the temporal change pattern of the thermal resistance R in the test up to the time T1 is adopted, and in step S13, the thermal resistance R
Using a temporal change pattern to calculate the final predicted temperature theta m, or less, the process proceeds to step S14.

【0036】上記実施例ではパラメータとして熱抵抗R
の時間的変化パターンのみを考慮した。それは、P,C
c ,Wc ,Ci ,Wi などは、被測定回転電機の試験条
件が定まれば一律に決まる要因であるからである。通
常、一度設定すれば変更する必要はない。しかし、万一
計算ミスがあって、熱抵抗Rの時間的変化パターンの選
択だけでは温度実測値θc とモデル算定温度θとが正し
く計算できない場合が生じ得る。このようなときには、
熱抵抗R以外のパラメータとしてP,Cc ,Wc
i ,Wi に優先順位をつけておき、熱抵抗Rの次に補
正すべき次位のパラメータを順次補正していくようにす
ればよい。また、熱抵抗Rの時間的変化パターンが物理
現象に合わないような場合には、警告を発するようにし
て、熱抵抗R以外のパラメータが異常になっていること
を報知するようにするとよい。
In the above embodiment, the thermal resistance R is used as a parameter.
Only the temporal change pattern was considered. It is P, C
c, W c, C i, such as W i is because a factor determined uniformly if the test conditions of the measured rotary electric machine Sadamare. Usually, once set, there is no need to change it. However, event if there is miscalculation, only the selection of the temporal change pattern of the thermal resistance R can occur if the temperature measured value theta c and the model calculated temperature theta not be calculated correctly. In such a case,
As parameters other than the thermal resistance R, P, C c , W c ,
Priorities may be assigned to C i and W i, and the next parameter to be corrected next to the thermal resistance R may be sequentially corrected. If the temporal change pattern of the thermal resistance R does not match the physical phenomenon, a warning may be issued to notify that parameters other than the thermal resistance R are abnormal.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、試験に
要する時間を大幅に短縮化することができるとともに電
力消費も大幅に節減することができる。
As described above, according to the present invention, the time required for the test can be greatly reduced, and the power consumption can be greatly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施例に係る回転電機(誘導電動
機)の温度上昇試験に用いられる装置の概要を示すブロ
ック線図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of an apparatus used for a temperature rise test of a rotating electric machine (induction motor) according to one embodiment of the present invention.

【図2】実施例についての算定温度の予測の仕方および
モデル算定温度の温度上昇特性を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a method of predicting a calculated temperature and a temperature rise characteristic of a model calculated temperature in the example.

【図3】実施例において熱抵抗Rの時間的変化パターン
を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a temporal change pattern of a thermal resistance R in an example.

【図4】実施例における動作説明に供するフローチャー
トである。
FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation in the embodiment.

【図5】従来の誘導電動機の温度上昇試験における回路
構成図である。
FIG. 5 is a circuit diagram of a conventional induction motor in a temperature rise test.

【図6】回転電機の温度上昇試験における一般的な温度
上昇特性図である。
FIG. 6 is a general temperature rise characteristic diagram in a temperature rise test of a rotating electric machine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 固定子鉄心 2 固定子コイル 3 温度検出センサ 4 リード線 5 固定子コイル温度計測装置 6 温度上昇計算モデル 7 加算器 8 適応アルゴリズム 9 温度上昇試験時間計測装置 10 〔dθ/dt〕演算装置 11 温度上昇値演算装置 12 熱抵抗演算装置 13 温度上昇計算パラメータ入出力装置 14 熱抵抗記憶装置 15 温度上昇試験データ記憶装置 A 温度上昇試験装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stator core 2 Stator coil 3 Temperature detection sensor 4 Lead wire 5 Stator coil temperature measurement device 6 Temperature rise calculation model 7 Adder 8 Adaptive algorithm 9 Temperature rise test time measurement device 10 [dθ / dt] calculation device 11 Temperature Temperature rise calculation device 12 Thermal resistance calculation device 13 Temperature rise calculation parameter input / output device 14 Thermal resistance storage device 15 Temperature rise test data storage device A Temperature rise test device

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 温度上昇試験開始から所定時間の経過後
に温度実測値θc を測定するとともにそのときの時間微
分dθ/dtを算出し、これら温度実測値θc と時間微
分dθ/dtとから所要の熱抵抗Rの時間的変化パター
ンを選択し、その熱抵抗Rの時間的変化パターンを用い
て所定時間後のモデル算定温度θを算出し、所定時間に
達したときに温度実測値θc とモデル算定温度θとを比
較し、その偏差εが所定範囲内に収まらないときは収ま
るようになるまで熱抵抗Rの時間的変化パターンを補正
し、その偏差εが所定範囲内に収まるようになったとき
最終予測温度θm を計算し出力するように構成したこと
を特徴とする回転電機の温度上昇試験方法。
[Claim 1] to calculate the time derivative d [theta] / dt at the time as well as measuring the temperature rise test starting temperature measured value theta c after a predetermined time from these temperature reading theta c and time derivative d [theta] / dt A required temporal change pattern of the thermal resistance R is selected, a model calculated temperature θ after a predetermined time is calculated using the temporal change pattern of the thermal resistance R, and when the predetermined time is reached, the measured temperature value θ c Is compared with the model calculated temperature θ, and when the deviation ε does not fall within the predetermined range, the temporal change pattern of the thermal resistance R is corrected until the deviation ε falls within the predetermined range, so that the deviation ε falls within the predetermined range. temperature rise test method of a rotating electric machine, characterized by being configured to final predicted temperature theta m was calculated output when it becomes.
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