JP6824493B1 - Diagnostic device for electric motor - Google Patents
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Abstract
電動機(5)の電流を検出する電流検出回路(7)と、検出された電流を演算処理し電動機の異常を検出する演算処理部(10)と、記憶部(11)と、を備えた電動機の診断装置(100)であって、演算処理部(10)は、電流の実効値を算出する実効値算出部(21)を有し、予め電流FFT解析により側帯波から特定周波数帯の信号強度のピーク値を抽出し、その時の電流実効値と関連付けて記憶部(11)に記憶させるとともに、特定周波数帯の信号強度のピーク値に対して設定した閾値を予め記憶部(11)に記憶させておき、電動機(5)の診断時に検出された電流に基づく特定周波数帯の信号強度のピーク値を予め記憶部(11)に記憶された電流実効値毎の特定周波数帯の信号強度のピーク値及び閾値と比較することで電動機の異常判定を行う。An electric motor including a current detection circuit (7) for detecting the current of the electric motor (5), an arithmetic processing unit (10) for arithmetically processing the detected current to detect an abnormality of the electric motor, and a storage unit (11). In the diagnostic apparatus (100) of the above, the arithmetic processing unit (10) has an effective value calculation unit (21) for calculating the effective value of the current, and the signal strength of the side band wave to the specific frequency band is obtained by the current FFT analysis in advance. The peak value of is extracted and stored in the storage unit (11) in association with the current effective value at that time, and the threshold value set for the peak value of the signal strength in the specific frequency band is stored in the storage unit (11) in advance. The peak value of the signal strength of the specific frequency band based on the current detected at the time of diagnosis of the electric motor (5) is stored in the storage unit (11) in advance, and the peak value of the signal strength of the specific frequency band for each effective current value is stored. And the abnormality of the electric motor is determined by comparing with the threshold value.
Description
本願は、電動機の診断装置に関する。 The present application relates to a diagnostic device for an electric motor.
従来、誘導電動機の負荷電流を測定して周波数解析を行って、運転周波数の両側に発生する側波帯に注目して、短周期の上下方向の波形の乱れと、長周期の上下方向の波形の振動であるうねりの状態に基づいて、誘導電動機および誘導電動機によって駆動される機器の異常を診断する設備の異常診断方法が提案されている(例えば、特許文献1)。 Conventionally, the load current of an induction motor is measured and frequency analysis is performed, focusing on the sidebands generated on both sides of the operating frequency, and the short-period vertical waveform disturbance and the long-period vertical waveform. A method for diagnosing an abnormality of an induction motor and equipment for diagnosing an abnormality of a device driven by the induction motor based on the state of swell, which is the vibration of the frequency, has been proposed (for example, Patent Document 1).
従来の設備の異常診断方法においては、誘導電動機の負荷トルク変動が発生した際に、電源周波数(運転周波数)の近傍両側のスペクトル強度が増加して、電源周波数の両側にピーク状に発生する側帯波の振動強度よりも大きくなり、側帯波を検出するのが困難であるという課題があった。 In the conventional equipment abnormality diagnosis method, when the load torque of the induction motor fluctuates, the spectral intensities on both sides near the power supply frequency (operating frequency) increase, and side bands that occur in peaks on both sides of the power supply frequency. There is a problem that it becomes larger than the vibration intensity of the wave and it is difficult to detect the sideband wave.
これに対し、出願人は負荷トルクが変動する電動機においても、負荷変動しない期間を検出することによって、電動機の異常の有無を診断することが出来る電動機の診断装置に関して出願している(例えば、特許文献2)。 On the other hand, the applicant has applied for an electric motor diagnostic device capable of diagnosing the presence or absence of an abnormality in the electric motor by detecting a period in which the load does not fluctuate even in the electric motor in which the load torque fluctuates (for example, a patent). Document 2).
しかしながら、最近ではさらなる電動機の異常診断の高精度化が期待されている。そのためには負荷変動発生時に負荷変動が発生しない時と同程度での検出精度が求められている。 However, recently, it is expected that the accuracy of the abnormality diagnosis of the electric motor will be further improved. For that purpose, the detection accuracy is required to be the same as when the load fluctuation does not occur when the load fluctuation occurs.
本願は、上記の課題を解決するための技術を開示するものであり、負荷の変動を受けずに電動機の異常発生の判定を行うことが可能な電動機の診断装置を提供することを目的とする。 The present application discloses a technique for solving the above-mentioned problems, and an object of the present application is to provide an electric motor diagnostic device capable of determining an abnormality occurrence of an electric motor without receiving fluctuations in a load. ..
本開示による電動機の診断装置は、電動機の電流を検出する電流検出回路及び電圧を検出する電圧検出回路と、前記電流検出回路で検出された電流及び前記電圧検出回路で検出された電圧を演算処理し前記電動機の異常を検出する演算処理部と、前記演算処理部の演算結果を格納する記憶部と、を備えた電動機の診断装置であって、前記演算処理部は、前記電流検出回路で検出された電流及び前記電圧検出回路で検出された電圧からトルク値を算出するトルク算出部と、算出された前記トルク値が安定状態であるか判定する状態判定部と、前記電流検出回路で検出された電流をFFT解析して側帯波から特定周波数帯の信号強度のピーク値を抽出する解析部と、前記電動機に異常が発生したか判定する異常判定部とを有し、前記解析部は、抽出された特定周波数帯の信号強度のピーク値とその時のトルク値とを予め前記記憶部に記憶するとともに、前記電動機の正常範囲を設定する閾値を抽出された前記特定周波数帯の信号強度のピーク値に対し設定し、前記閾値を予め前記記憶部に記憶し、前記異常判定部は、前記電流検出回路で検出された電流をFFT解析して得られた特定周波数帯の信号強度のピーク値を、予め前記記憶部に記憶されたトルク値毎の特定周波数帯の信号強度のピーク値及び予め前記記憶部に記憶された閾値と比較し、前記電動機の異常発生の有無を判定するものである。 Diagnostic apparatus for an electric motor according to the present disclosure, processing a voltage detection circuit for detecting a current detection circuit and voltage, a voltage detected by said current detected by the detection circuit current and the voltage detection circuit detects the current of the electric motor A diagnostic device for an electric motor including an arithmetic processing unit for detecting an abnormality of the electric motor and a storage unit for storing the calculation result of the arithmetic processing unit, and the arithmetic processing unit detects the current detection circuit. A torque calculation unit that calculates a torque value from the generated current and a voltage detected by the voltage detection circuit, a state determination unit that determines whether the calculated torque value is in a stable state, and a state determination unit that is detected by the current detection circuit. The analysis unit has an analysis unit that extracts the peak value of the signal strength of a specific frequency band from the side band wave by FFT analysis of the current, and an abnormality determination unit that determines whether an abnormality has occurred in the electric motor. The peak value of the signal strength of the specific frequency band and the torque value at that time are stored in the storage unit in advance, and the peak value of the signal strength of the specific frequency band from which the threshold value for setting the normal range of the electric motor is extracted is stored. The threshold value is stored in the storage unit in advance, and the abnormality determination unit sets the peak value of the signal strength of the specific frequency band obtained by FFT analysis of the current detected by the current detection circuit. The presence or absence of an abnormality in the electric motor is determined by comparing the peak value of the signal strength of the specific frequency band for each torque value stored in the storage unit in advance with the threshold value stored in the storage unit in advance.
本開示の電動機の診断装置によれば、負荷の変動を受けずに電動機の異常発生の判定を行うことができる。 According to the electric motor diagnostic device of the present disclosure, it is possible to determine the occurrence of an abnormality in the electric motor without receiving fluctuations in the load.
以下、本実施の形態について図を参照して説明する。なお、各図中、同一符号は、同一または相当部分を示すものとする。 Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the drawings. In each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
実施の形態1.
以下、実施の形態1に係る電動機の診断装置について図を用いて説明する。
図1は、実施の形態1に係る電動機の診断装置の概略構成を及び設置状況を示す図である。本実施の形態1に係る電動機の診断装置は、主に閉鎖配電盤であるコントロールセンタで使用されるものである。図において、電力系統から引き込まれた主回路1には、配線用遮断器2、電磁接触器3、主回路1の負荷電流を検出する計器用変成器4等が設けられている。主回路1には、負荷である例えば三相誘導電動機等の電動機5が接続され、電動機5により機械設備6が運転駆動される。電動機の診断装置100は、計器用変成器4に接続され、主回路1の負荷電流を検出し所定の信号に変換する電流検出回路7、電流検出回路7の出力を基に所定の演算を行う演算処理部10等を備える。
Hereinafter, the diagnostic device for the electric motor according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration and an installation status of a diagnostic device for an electric motor according to the first embodiment. The electric motor diagnostic device according to the first embodiment is mainly used in a control center which is a closed switchboard. In the figure, the
記憶部11は、設定回路12及び演算処理部10に接続され、演算処理部10とデータのやり取りを行う。
設定回路12は、電源周波数、電動機の定格出力、定格電圧、定格電流、極数、定格回転周波数等を設定する回路で、これらの情報を記憶部11に格納する。
表示部13は演算処理部10に接続され、負荷電流等の検出された物理量及び演算処理部10が電動機5の異常を検出した時に異常状態、警告等を表示する。
駆動回路14は演算処理部10に接続され、計器用変成器4により検出された電流を基に演算処理部10の出力に基づき、電磁接触器3を開閉する制御信号を出力する。
外部出力部15は、演算処理部10からの出力に応じ、異常状態及び警報を外部に出力する。
外部の監視装置200はPC(パーソナルコンピュータ)等から構成され、1つあるいは複数の電動機の診断装置100に接続されており、演算処理部10の出力を通信回路16を介して適宜受信するとともに、電動機の診断装置100の動作状況を監視する。この外部の監視装置200と電動機の診断装置100の通信回路16との接続は、ケーブルを用いてもよいし、無線によるものであってもよい。複数の電動機の診断装置100との間にネットワークを構成してインターネットを介した接続であってもよい。The
The
The
The
The
The
次に、演算処理部10の構成について説明する。図2及び図3は、演算処理部10の構成を示す図で、図2は電流解析を用いた学習時の信号の流れを説明するための図、図3は電流解析を用いた診断時の信号の流れを説明するための図である。
図2及び図3において、演算処理部10は、電流変換部20、状態判定部30、解析部40、異常判定部50を備え、電流及び特定周波数が格納された電流及び特定周波数帯記憶装置60、閾値が格納された閾値記憶装置61を有する記憶部11と連携して動作する。Next, the configuration of the
In FIGS. 2 and 3, the
まず、電流解析を用いた学習時の信号の流れについて図2を用いて説明する。
電流変換部20において、電流検出回路7で変換された所定の電流信号が入力され実効値算出部21で電流実効値を算出する。算出された電流実行値は、状態判定部30の安定状態判定部31で、安定状態か否か判定される。ここで安定状態とは、ある一定時間、電流実効値が一定であることを言う。また、一定時間は予め定められた時間である。First, the signal flow during learning using current analysis will be described with reference to FIG.
The
電流実効値が安定状態であると判定されると、記憶部11の電流及び特定周波数帯記憶装置60にその電流実効値が記憶されるとともに、解析部40の周波数解析部41で電流のFFT(Fast Fourier Transform)解析が行われる。FFT解析結果は平均化解析部42で平均化処理が行われる。この平均化処理により、ノイズを低減することができる。
側帯波解析部43において、平均化処理の行われた信号から電源周波数近傍の側帯波が抽出される。When it is determined that the current effective value is in a stable state, the current of the
The sideband
次に、特定周波数帯検出部44において、機械系異常起因の特定周波数帯が検出される。検出される機械系異常起因の特定周波数帯は、例えば回転周波数に起因する特定周波数帯(回転周波数帯)、回転子バー異常起因の特定周波数帯、ベルト回転周波数起因の特定周波数帯等である。
そして、特定周波数帯の信号強度とその信号強度が算出された時の電流実効値とが、記憶部11の電流及び特定周波数帯記憶装置60に記憶される。ここでは、電流実効値毎に特定周波数帯の信号強度が記憶される。すなわち、電流実効値毎に正常範囲を決定することができる。Next, the specific frequency
Then, the signal strength of the specific frequency band and the current effective value when the signal strength is calculated are stored in the current of the
電流及び特定周波数帯記憶装置60に記憶された電流実効値毎の特定周波数帯の信号強度を用い、正常範囲解析部45において、電流実効値毎に正常範囲の分布を計算する。ここでは、例えば統計処理により標準偏差σを計算し、3σを閾値として決定する。正常範囲解析部45において正常範囲とする閾値は記憶部11の閾値記憶装置61に記憶される。
閾値は3σに限らず、電流値毎に統計処理により閾値を決定することができる。または、ある電流値を基準とし、これに補正係数を加えることで、閾値とすることもできる。例えば、定格電流の時の特定周波数帯の信号強度を基準として、定格電流以外の電流時の特定周波数帯の信号強度に補正を加える。後述の診断時において、定格電流の時には、この記憶された閾値をそのまま使用するが、定格電流以外の時には、記憶された閾値に補正を加えた値を閾値と設定する。正常範囲解析部45において正常範囲とする閾値は記憶部11の閾値記憶装置61に記憶される。Using the current and the signal strength of the specific frequency band for each effective current value stored in the specific frequency
The threshold value is not limited to 3σ, and the threshold value can be determined by statistical processing for each current value. Alternatively, a certain current value can be used as a reference, and a correction coefficient can be added to the current value to obtain a threshold value. For example, the signal strength of the specific frequency band at the time of the rated current is used as a reference, and the signal strength of the specific frequency band at the time of the current other than the rated current is corrected. At the time of diagnosis described later, when the rated current is used, the stored threshold value is used as it is, but when the current is other than the rated current, a value obtained by adding a correction to the stored threshold value is set as the threshold value. The threshold value set to be the normal range in the normal
次に、電流解析を用いた診断時の信号の流れについて図3を用いて説明する。
学習時と同様に、電流変換部20では、電流検出回路7で変換された所定の電流信号が入力され実効値算出部21で電流実効値を算出する。算出された電流実行値は、状態判定部30の安定状態判定部31で、安定状態か否か判定される。
電流実効値が安定状態であると判定されると、解析部40の周波数解析部41で電流FFT解析が行われる。FFT解析結果は平均化解析部42で平均化処理が行われる。
側帯波解析部43において、平均化処理の行われた信号から電源周波数近傍の側帯波が抽出される。Next, the signal flow at the time of diagnosis using the current analysis will be described with reference to FIG.
Similar to the time of learning, the
When it is determined that the current effective value is in a stable state, the
The sideband
次に、特定周波数帯検出部44において、機械系異常起因の特定周波数帯が検出される。検出される機械系異常起因の特定周波数帯は、例えば回転周波数に起因する特定周波数帯(回転周波数帯)、回転子バー異常起因の特定周波数帯、ベルト回転周波数起因の特定周波数帯等である。
特定周波数帯検出部44で検出された特定周波数帯は異常判定部50に入力される。異常判定部51には、特定周波数帯検出部44で検出された特定周波数帯、電流及び特定周波数帯記憶装置60に記憶された電流実効値毎の特定周波数帯の信号強度、閾値記憶装置に記憶された閾値のデータが入力される。異常判定部51では、特定周波数帯検出部44で検出された特定周波数帯の信号強度と電流及び特定周波数帯記憶装置60に記憶された電流実効値毎の特定周波数帯の信号強度とを比較し、検出された特定周波数帯が機械系異常に起因する特定周波数帯か否か判定するともに、電流実効値毎の閾値を用いて正常範囲か否か、すなわち異常発生の有無を判定する。判定結果は異常判定部50から出力される。Next, the specific frequency
The specific frequency band detected by the specific frequency
図4A及び図4Bは、実施の形態1に係る電動機の診断装置を用いて診断を行う手順を示すフローチャートである。ここでは、特定周波数帯として回転周波数帯を検出することを例に説明する。実施の形態1に係る電動機の診断装置は所定の学習期間を経て診断可能な診断期間に移行する。
まず、学習期間から説明する。
ステップS101において、電流波形を取得する。具体的には、計器用変成器4に接続された電流検出回路7で主回路1の負荷電流を検出し、所定の信号に変換する。
ステップS102において、実効値算出部21で電流実効値を算出する。
ステップS103において、安定状態判定部31で電流実効値が安定状態であるか否か判定する。安定状態でない場合(ステップS103でNo)、ステップS101に戻る。安定状態である場合(ステップS103でYes)、ステップS104に進み、算出された電流実効値を電流及び特定周波数帯記憶装置60に記憶する。4A and 4B are flowcharts showing a procedure for performing a diagnosis using the diagnostic device for the electric motor according to the first embodiment. Here, the detection of the rotation frequency band as a specific frequency band will be described as an example. The diagnostic device for the electric motor according to the first embodiment shifts to a diagnostic period that can be diagnosed after a predetermined learning period.
First, the learning period will be explained.
In step S101, the current waveform is acquired. Specifically, the
In step S102, the effective
In step S103, the stable
次に、ステップS105において周波数解析部41で電流FFT解析を実行し、解析した電流FFTの結果をステップS106において平均化解析部42で平均化処理する。この平均化処理によりノイズを低減することができる。
ステップS107において、側帯波解析部43で平均化処理された電流FFTの結果から側帯波を抽出する。ステップS108において、特定周波数帯検出部44で抽出された側帯波の中から回転周波数帯のピークを抽出し、抽出された回転周波数帯の信号強度のピーク値をステップS109において電流及び特定周波数帯記憶装置60に記憶する。電流及び特定周波数帯記憶装置60には、電流実効値と回転周波数帯の信号強度のピーク値とが関係づけられて記憶されていることになる(ステップS110)。Next, in step S105, the
In step S107, the sideband wave is extracted from the result of the current FFT averaged by the sideband
以上ステップS110までが、学習期間のフローである。学習期間中は、ステップS101からステップS110を繰り返す(ステップS111でNo)。複数回繰り返して学習期間を終了すると(ステップS111でYes)、診断期間となる。 The flow up to step S110 is the flow of the learning period. During the learning period, steps S101 to S110 are repeated (No in step S111). When the learning period is completed by repeating the process a plurality of times (Yes in step S111), the diagnosis period is reached.
診断期間では、まずステップS112において、電流波形を取得する。学習期間と同様に、計器用変成器4に接続された電流検出回路7で主回路1の負荷電流を検出し、所定の信号に変換する。
ステップS113において、実効値算出部21で電流実効値を算出する。
ステップS114において、安定状態判定部31で電流実効値が安定状態か否か判定する。電流実効値が安定状態でない場合には、ステップS112に戻り、電流波形を取得する(ステップS112でNo)。電流実効値が安定状態である場合には、ステップS115に進み、周波数解析部41で電流FFT解析を実行する。In the diagnosis period, first, in step S112, the current waveform is acquired. Similar to the learning period, the
In step S113, the effective
In step S114, the stable
次に、ステップS116において、平均化解析部42で電流FFTの解析結果を平均化処理する。この平均化処理によりノイズを低減することができる。
ステップS117において、側帯波解析部43で平均化処理された電流FFTの解析結果から側帯波を抽出する。
ステップS118において、特定周波数帯検出部44で抽出された側帯波の中から回転周波数帯のピークを抽出する。Next, in step S116, the averaging
In step S117, the sideband wave is extracted from the analysis result of the current FFT averaged by the sideband
In step S118, the peak of the rotation frequency band is extracted from the side band waves extracted by the specific frequency
ステップS119において、異常判定部51では抽出された回転周波数帯の信号強度のピーク値と電流及び特定周波数帯記憶装置60に記憶されている電流実効値に関係づけられた回転周波数帯の信号強度のピーク値とを比較し、回転周波数に起因する特定周波数帯であるか否か判定する。さらに、閾値記憶装置61に記憶されている閾値データを基に、正常範囲内か否か、すなわち異常発生の有無を判定する(ステップS120)。
ステップS120で異常発生と判定された場合は、異常判定部50内に具備する警報器(図示せず)あるいは、演算処理部10の結果出力を受けて、外部出力部15及び表示部13を用いて警報を出力する(ステップS121)。また、警報出力は、演算処理部10の結果出力として通信回路16を介して監視装置200に通知するようにしてもよい。In step S119, the
If it is determined in step S120 that an abnormality has occurred, an alarm device (not shown) provided in the
図5は、本実施の形態1による効果を説明するための図で、負荷変動時の回転周波数帯の信号強度のピーク値の変化を示している。電流負荷率がa%においては、回転周波数に起因する特定周波数帯の信号強度のピーク値は側帯波のピークよりも小さいが、電流負荷率がb%においては、回転周波数に起因する特定周波数帯の信号強度のピーク値は側帯波のピークよりも大きい。そのため、側帯波を検出するのが困難であったが、本実施の形態においては、電流実効値毎に特定周波数帯の信号強度のピーク値を予め学習して記憶させておくので、負荷の変動が生じても特定周波数帯の信号強度のピーク値を抽出できる。また、負荷の変動が生じても電流実効値毎に特定周波数帯の信号強度のピーク値を抽出できるため、負荷の変動が生じても電流FFTの解析により側帯波の検出もできることになる。
電流負荷率がa%、b%の例について示したが、電流負荷率の学習は一定区間、例えば0から5%未満、5%以上10%未満、・・・の5%区間毎、としてもよい。FIG. 5 is a diagram for explaining the effect of the first embodiment, and shows a change in the peak value of the signal intensity in the rotation frequency band when the load fluctuates. When the current load factor is a%, the peak value of the signal strength of the specific frequency band due to the rotation frequency is smaller than the peak of the sideband wave, but when the current load factor is b%, the peak value of the specific frequency band due to the rotation frequency is smaller. The peak value of the signal strength of is larger than the peak of the sideband wave. Therefore, it is difficult to detect the sideband wave, but in the present embodiment, the peak value of the signal strength of the specific frequency band is learned and stored in advance for each effective current value, so that the load fluctuates. Even if the above occurs, the peak value of the signal strength in a specific frequency band can be extracted. Further, even if the load fluctuates, the peak value of the signal intensity in the specific frequency band can be extracted for each effective current value, so that even if the load fluctuates, the sideband wave can be detected by the analysis of the current FFT.
An example in which the current load factor is a% and b% is shown, but the learning of the current load factor is performed in a certain section, for example, every 5% section of 0 to less than 5%, 5% or more and less than 10%, and so on. Good.
上述では、機械系異常起因の特定周波数帯として、回転周波数帯の信号強度のピーク値を抽出して異常検出する例を示したが、回転子バー異常起因の特定周波数帯、ベルト回転周波数起因の特定周波数帯等他の特定周波数帯の信号強度から信号強度のピーク値を抽出し、異常検出することで、異常原因を探索することも可能となる。 In the above, an example of extracting the peak value of the signal strength of the rotation frequency band and detecting the abnormality as the specific frequency band caused by the mechanical system abnormality is shown, but the specific frequency band caused by the rotor bar abnormality and the belt rotation frequency are caused. It is also possible to search for the cause of an abnormality by extracting the peak value of the signal intensity from the signal intensity of another specific frequency band such as a specific frequency band and detecting the abnormality.
以上のように実施の形態1によれば、電流実効値毎に特定周波数帯の信号強度のピーク値を予め学習して記憶させておくので、負荷の変動が生じても高精度に異常の検知が可能となる。負荷の変動が生じると電流実効値も変動するが、本実施の形態では電流実効値毎に特定周波数帯の信号強度のピーク値を有し、その正常範囲の閾値を併せて記憶させているので、負荷変動の影響を受けずに異常発生の判定を行うことができる。 As described above, according to the first embodiment, since the peak value of the signal strength of the specific frequency band is learned and stored in advance for each effective current value, an abnormality is detected with high accuracy even if the load fluctuates. Is possible. When the load fluctuates, the current effective value also fluctuates, but in the present embodiment, each current effective value has a peak value of the signal strength in a specific frequency band, and the threshold value in the normal range is also stored. , It is possible to determine the occurrence of an abnormality without being affected by load fluctuations.
実施の形態2.
以下、実施の形態2に係る電動機の診断装置について図を用いて説明する。
図6は、実施の形態2に係る電動機の診断装置の概略構成を及び設置状況を示す図である。実施の形態1と同様、実施の形態2に係る電動機の診断装置は、主に閉鎖配電盤であるコントロールセンタで使用されるものである。図6において、実施の形態1の図1と異なるのは、主回路1に主回路1の電圧を検出する計器用変圧器8がさらに設けられ、計器用変圧器8に接続された電圧検出回路9が主回路1の電圧を検出して所定の信号に変換し、演算処理部10に出力することである。その他の構成は実施の形態1と同様である。
Hereinafter, the diagnostic device for the electric motor according to the second embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration and an installation status of the diagnostic device for the electric motor according to the second embodiment. Similar to the first embodiment, the electric motor diagnostic device according to the second embodiment is mainly used in a control center which is a closed switchboard. In FIG. 6, the difference from FIG. 1 of the first embodiment is that the
次に、演算処理部10の構成について説明する。
図7及び図8は、演算処理部10の構成を示す図で、図7は電流電圧解析を用いた学習時の信号の流れを説明するための図、図8は電流電圧解析を用いた診断時の信号の流れを説明するための図である。
図7及び図8において、演算処理部10は、トルク変換部22、状態判定部30、解析部40、異常判定部50を備え、トルク及び特定周波数が格納されたトルク及び特定周波数帯記憶装置62、閾値が格納された閾値記憶装置61を有する記憶部11と連携して動作する。Next, the configuration of the
7 and 8 are diagrams showing the configuration of the
In FIGS. 7 and 8, the
まず、電流電圧解析を用いた学習時の信号の流れについて図7を用いて説明する。
トルク変換部22において、電流検出回路7で変換された所定の電流信号及び電圧検出回路9で変換された所定の電圧信号が入力され、トルク算出部23でトルクを算出する。算出されたトルク値は、状態判定部30の安定状態判定部32で、安定状態か否か判定される。ここで、安定状態とは、ある一定時間、トルク値が一定であることを言う。また、一定時間は予め定められた時間である。First, the signal flow during learning using current-voltage analysis will be described with reference to FIG. 7.
The
トルク値が安定状態であると判定されると、記憶部11のトルク及び特定周波数帯記憶装置62にそのトルク値が記憶されるとともに、解析部40の周波数解析部41で電流のFFT解析が行われる。FFT解析結果は平均化解析部42で平均化処理が行われる。この平均化処理により、ノイズを低減することができる。
側帯波解析部43において、平均化処理の行われた信号から電源周波数近傍の側帯波が抽出される。When it is determined that the torque value is in a stable state, the torque of the
The sideband
次に、特定周波数帯検出部44において、機械系異常起因の特定周波数帯が検出される。検出される機械系異常起因の特定周波数帯は、例えば回転周波数に起因する特定周波数帯(回転周波数帯)、回転子バー異常起因の特定周波数帯、ベルト回転周波数起因の特定周波数帯等である。
そして、特定周波数帯の信号強度とその信号強度が検出された時のトルク値とが、記憶部11のトルク及び特定周波数帯記憶装置62に記憶される。ここでは、トルク値毎に特定周波数帯の信号強度が記憶される。すなわち、トルク値毎に正常範囲を決定することができる。
Next, the specific frequency
Then, the signal strength of the specific frequency band and the torque value when the signal strength is detected are stored in the torque of the
トルク及び特定周波数帯記憶装置62に記憶されたトルク毎の特定周波数帯の信号強度を用い、正常範囲解析部45において、トルク毎に正常範囲の分布を計算する。ここでは、例えば統計処理により標準偏差σを計算し、3σを閾値として決定する。正常範囲解析部45において正常範囲とする閾値は記憶部11の閾値記憶装置61に記憶される。
閾値は3σに限らず、トルク値毎に統計処理により閾値を決定することができる。または、あるトルク値を基準とし、これに補正係数を加えることで、閾値とすることもできる。例えば、定格トルクの時の特定周波数帯の信号強度を基準として、定格トルク以外のトルク時の特定周波数帯の信号強度に補正を加える。後述の診断時において、定格トルクの時には、この記憶された閾値をそのまま使用するが、定格トルク以外の時には、記憶された閾値に補正を加えた値を閾値と設定する。正常範囲解析部45において正常範囲とする閾値は記憶部11の閾値記憶装置61に記憶される。Using the torque and the signal strength of the specific frequency band for each torque stored in the specific frequency
The threshold value is not limited to 3σ, and the threshold value can be determined by statistical processing for each torque value. Alternatively, a certain torque value can be used as a reference, and a correction coefficient can be added to the reference value to obtain a threshold value. For example, the signal strength of the specific frequency band at the time of the rated torque is used as a reference, and the signal strength of the specific frequency band at the time of the torque other than the rated torque is corrected. At the time of diagnosis described later, when the rated torque is used, this stored threshold value is used as it is, but when the torque is other than the rated torque, a value obtained by adding a correction to the stored threshold value is set as the threshold value. The threshold value set to be the normal range in the normal
次に、電流電圧解析を用いた診断時の信号の流れについて図8を用いて説明する。
学習時と同様に、トルク変換部22において、電流検出回路7で変換された所定の電流信号及び電圧検出回路9で変換された所定の電圧信号が入力され、トルク算出部23でトルクを算出する。算出されたトルク値は、状態判定部30の安定状態判定部32で、安定状態か否か判定される。
トルク値が安定状態であると判定されると、解析部40の周波数解析部41で電流のFFT解析が行われる。FFT解析結果は平均化解析部42で平均化処理が行われる。
側帯波解析部43において、平均化処理の行われた信号から電源周波数近傍の側帯波が抽出される。Next, the signal flow at the time of diagnosis using the current-voltage analysis will be described with reference to FIG.
Similar to the time of learning, the
When it is determined that the torque value is in a stable state, the
The sideband
次に、特定周波数帯検出部44において、機械系異常起因の特定周波数帯が検出される。検出される機械系異常起因の特定周波数帯は、例えば回転周波数に起因する特定周波数帯(回転周波数帯)、回転子バー異常起因の特定周波数帯、ベルト回転周波数起因の特定周波数帯等である。
特定周波数帯検出部44で検出された特定周波数帯は異常判定部50に入力される。異常判定部51には、特定周波数帯検出部44で検出された特定周波数帯、トルク及び特定周波数帯記憶装置62に記憶されたトルク値毎の特定周波数帯の信号強度、閾値記憶装置に記憶された閾値のデータが入力される。これらのデータを用い、異常判定部51ではトルク値毎の閾値を用いて機械系異常起因の特定周波数帯であるか高精度に比較することで、機械系異常の発生有無を判定することができる。判定結果は異常判定部50から出力される。Next, the specific frequency
The specific frequency band detected by the specific frequency
図9A及び図9Bは、実施の形態2に係る電動機の診断装置を用いて診断を行う手順を示すフローチャートである。ここでは、特定周波数帯として回転周波数帯を検出することを例に説明する。実施の形態2に係る電動機の診断装置は所定の学習期間を経て診断可能な診断期間に移行する。
まず、学習期間から説明する。
ステップS121において、電流波形及び電圧波形を取得する。具体的には、計器用変成器4に接続された電流検出回路7で主回路1の負荷電流を検出して所定の信号に変換し、計器用変圧器8に接続された電圧検出回路9が主回路1の電圧を検出して所定の信号に変換する。
ステップS122において、トルク算出部23でトルクを算出する。
ステップS123において、安定状態判定部32でトルク値が安定状態であるか否か判定する。安定状態でない場合(ステップS123でNo)、ステップS121に戻る。安定状態である場合(ステップS123でYes)、ステップS124に進み、算出されたトルク値をトルク及び特定周波数帯記憶装置62に記憶する。9A and 9B are flowcharts showing a procedure for performing a diagnosis using the diagnostic device for the electric motor according to the second embodiment. Here, the detection of the rotation frequency band as a specific frequency band will be described as an example. The diagnostic device for the electric motor according to the second embodiment shifts to a diagnostic period that can be diagnosed after a predetermined learning period.
First, the learning period will be explained.
In step S121, the current waveform and the voltage waveform are acquired. Specifically, the
In step S122, the
In step S123, the stable
次に、実施の形態1同様にステップS105において周波数解析部41で電流FFT解析を実行し、解析した電流FFTの結果をステップS106において平均化解析部42で平均化処理する。この平均化処理によりノイズを低減することができる。
ステップS107において、側帯波解析部43で平均化処理された電流FFTの結果から側帯波を抽出する。ステップS108において、特定周波数帯検出部44で抽出された側帯波の中から回転周波数帯のピークを抽出し、抽出された回転周波数帯のピーク値をステップS125においてトルク及び特定周波数帯記憶装置62に記憶する。トルク及び特定周波数帯記憶装置62には、トルク値と回転周波数帯の信号強度のピーク値とが関係づけられて記憶されていることになる(ステップS126)。Next, similarly to the first embodiment, the
In step S107, the sideband wave is extracted from the result of the current FFT averaged by the sideband
以上ステップS126までが、学習期間のフローである。学習期間中は、ステップS121からステップS126を繰り返す(ステップS111でNo)。複数回繰り返して学習期間を終了すると(ステップS111でYes)、診断期間となる。 The flow up to step S126 is the flow of the learning period. During the learning period, steps S121 to S126 are repeated (No in step S111). When the learning period is completed by repeating the process a plurality of times (Yes in step S111), the diagnosis period is reached.
診断期間では、まずステップS127において、電流波形及び電圧波形を取得する。学習期間と同様に、計器用変成器4に接続された電流検出回路7で主回路1の負荷電流を検出して所定の信号に変換し、計器用変圧器8に接続された電圧検出回路9が主回路1の電圧を検出して所定の信号に変換する。
ステップS128において、トルク算出部23でトルクを算出する。
ステップS129において、安定状態判定部32でトルク値が安定状態か否か判定する。トルク値が安定状態でない場合には、ステップS127に戻り、電流波形及び電圧波形を取得する(ステップS129でNo)。トルク値が安定状態である場合には、ステップS115に進み、周波数解析部41で電流FFT解析を実行する。In the diagnosis period, first, in step S127, the current waveform and the voltage waveform are acquired. Similar to the learning period, the
In step S128, the
In step S129, the stable
次に、ステップS116において、平均化解析部42で電流FFTの解析結果を平均化処理する。この平均化処理によりノイズを低減することができる。
ステップS117において、側帯波解析部43で平均化処理された電流FFTの解析結果から側帯波を抽出する。
ステップS118において、特定周波数帯検出部44で抽出された側帯波の中から回転周波数帯のピークを抽出する。Next, in step S116, the averaging
In step S117, the sideband wave is extracted from the analysis result of the current FFT averaged by the sideband
In step S118, the peak of the rotation frequency band is extracted from the side band waves extracted by the specific frequency
ステップS119において、異常判定部51で抽出された回転周波数帯の信号強度のピーク値とトルク及び特定周波数帯記憶装置62に記憶されているトルク値に関係づけられた回転周波数帯の信号強度のピーク値とを比較し、回転周波数に起因する特定周波数帯であるか否か判定する。さらに、閾値記憶装置61に記憶されている閾値データを基に、正常範囲内か否か、すなわち異常発生の有無を判定する(ステップS120)。
ステップS120で異常発生と判定された場合は、異常判定部50内に具備する警報器(図示せず)あるいは、演算処理部10の結果出力を受けて、外部出力部15及び表示部13を用いて警報を出力する(ステップS121)。また、警報出力は、演算処理部10の結果出力として通信回路16を介して監視装置200に通知するようにしてもよい。In step S119, the peak value and torque of the signal strength of the rotation frequency band extracted by the
If it is determined in step S120 that an abnormality has occurred, an alarm device (not shown) provided in the
図10は、本実施の形態2による効果を説明するための図で、負荷変動時の回転周波数帯の信号強度のピーク値の変化を示している。トルク値がaにおいては、回転周波数に起因する特定周波数帯の信号強度のピーク値は側帯波のピークよりも小さいが、トルク値がbにおいては、回転周波数に起因する特定周波数帯の信号強度のピーク値は側帯波のピークよりも大きい。そのため、側帯波を検出するのが困難であったが、本実施の形態においては、トルク値毎に特定周波数帯の信号強度のピーク値を予め学習して記憶させておくので、負荷の変動が生じても特定周波数帯の信号強度のピーク値を抽出できる。また、負荷の変動が生じてもトルク値毎に特定周波数帯の信号強度のピーク値を抽出できるため、負荷の変動が生じても電流FFTの解析により側帯波の検出もできることになる。
トルク値がa、bの例について示したが、トルク値の学習は一定区間、例えばトルク率(=トルク値/定格トルク値 ×100)を0から5%未満、5%以上10%未満、・・・の5%区間毎、としてもよい。FIG. 10 is a diagram for explaining the effect of the second embodiment, and shows a change in the peak value of the signal intensity in the rotation frequency band when the load fluctuates. When the torque value is a, the peak value of the signal strength in the specific frequency band due to the rotation frequency is smaller than the peak of the sideband wave, but when the torque value is b, the signal strength in the specific frequency band due to the rotation frequency The peak value is larger than the peak of the sideband wave. Therefore, it is difficult to detect the sideband wave, but in the present embodiment, since the peak value of the signal strength of the specific frequency band is learned and stored in advance for each torque value, the load fluctuation fluctuates. Even if it occurs, the peak value of the signal strength in a specific frequency band can be extracted. Further, even if the load fluctuates, the peak value of the signal strength in the specific frequency band can be extracted for each torque value, so that even if the load fluctuates, the sideband wave can be detected by the analysis of the current FFT.
An example in which the torque values are a and b is shown, but the learning of the torque value is performed in a certain section, for example, the torque rate (= torque value / rated torque value × 100) is 0 to less than 5%, 5% or more and less than 10%, ...・ ・ May be every 5% section.
上述では、機械系異常起因の特定周波数帯として、回転周波数帯の信号強度のピーク値を抽出して異常検出する例を示したが、回転子バー異常起因の特定周波数帯、ベルト回転周波数起因の特定周波数帯等他の特定周波数帯の信号強度から信号強度のピーク値を抽出し、異常検出することで、異常原因を探索することも可能となる。 In the above, an example of extracting the peak value of the signal strength of the rotation frequency band and detecting the abnormality as the specific frequency band caused by the mechanical system abnormality is shown, but the specific frequency band caused by the rotor bar abnormality and the belt rotation frequency are caused. It is also possible to search for the cause of an abnormality by extracting the peak value of the signal intensity from the signal intensity of another specific frequency band such as a specific frequency band and detecting the abnormality.
以上のように実施の形態2によれば、トルク値毎に特定周波数帯の信号強度のピーク値を予め学習して記憶させておくので、負荷の変動が生じても高精度に異常の検知が可能となる。負荷の変動が生じるとトルク値も変動するが、本実施の形態ではトルク値毎に特定周波数帯の信号強度のピーク値を有し、その正常範囲の閾値を併せて記憶させているので、負荷の変動を受けずに異常発生の判定を行うことができる。 As described above, according to the second embodiment, since the peak value of the signal strength of the specific frequency band is learned and stored in advance for each torque value, abnormality can be detected with high accuracy even if the load fluctuates. It will be possible. When the load fluctuates, the torque value also fluctuates, but in the present embodiment, each torque value has a peak value of the signal strength in a specific frequency band, and the threshold value in the normal range is also stored. It is possible to determine the occurrence of an abnormality without receiving fluctuations in.
<実施の形態2の変形例>
なお、実施の形態2では、電流検出回路7で検出された主回路1の負荷電流と電圧検出回路9で検出された主回路1の電圧を基にトルクを算出して、異常判定に用いたが、トルク値から電動機5の負荷率を算出して、負荷率に対応させた特定周波数帯のデータを学習させることで、異常判定を行うようにしてもよい。<Modified Example of
In the second embodiment, the torque was calculated based on the load current of the
また、実施の形態2で算出されたトルク値を用いて、トルクの異常検出を行い、トルクに起因する電動機の異常判定を行うことも可能である。以下に、トルク異常検出について述べる。 It is also possible to detect an abnormality in torque using the torque value calculated in the second embodiment and determine an abnormality in the electric motor due to the torque. The torque abnormality detection will be described below.
トルクTeは電動機5の固定子電流と鎖交磁束を用いて次の式(1)のように表される。
トルク算出部23で求められたトルク値と式(1)で求められたトルクTeを比較することで、トルク異常の検出を行うことができる。
By comparing the torque value obtained by the
なお、上述の実施の形態1、2において電動機の診断装置100は、ハードウエアの一例を図11に示すように、プロセッサ110と記憶装置120から構成される。記憶装置は図示していないが、ランダムアクセスメモリ等の揮発性記憶装置と、フラッシュメモリ等の不揮発性の補助記憶装置とを具備する。また、フラッシュメモリの代わりにハードディスクの補助記憶装置を具備してもよい。プロセッサ110は、記憶装置120から入力されたプログラムを実行する。この場合、補助記憶装置から揮発性記憶装置を介してプロセッサ110にプログラムが入力される。また、プロセッサ110は、演算結果等のデータを記憶装置120の揮発性記憶装置に出力してもよいし、揮発性記憶装置を介して補助記憶装置にデータを保存してもよい。
In the above-described first and second embodiments, the electric motor
本開示は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、1つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。Although the present disclosure describes various exemplary embodiments and examples, the various features, embodiments, and functions described in one or more embodiments are those of a particular embodiment. It is not limited to application, but can be applied to embodiments alone or in various combinations.
Therefore, innumerable variations not illustrated are envisioned within the scope of the techniques disclosed herein. For example, it is assumed that at least one component is modified, added or omitted, and further, at least one component is extracted and combined with the components of other embodiments.
1:主回路、 2:配線用遮断器、 3:電磁接触器、 4:計器用変成器、 5:電動機、 6:機械設備、 7:電流検出回路、 8:計器用変圧器、 9:電圧検出回路、 10:演算処理部、 11:記憶部、 12:設定回路、 13:表示部、 14:駆動回路、 15:外部出力部、 16:通信回路、 200:監視装置、 20:電流変換部、 21:実効値算出部、 22:トルク変換部、23:トルク算出部、 30:状態判定部、 31、32:安定状態判定部、 40:解析部、 41:周波数解析部、 42:平均化解析部、 43:側帯波解析部、 44:特定周波数帯検出部、 45:正常範囲解析部、 50:異常判定部、 51:異常判定部、 60:電流及び特定周波数帯記憶装置、 61:閾値記憶装置、 62:トルク及び特定周波数帯記憶装置、 100:電動機の診断装置
1: Main circuit, 2: Breaker for wiring, 3: Electromagnetic contactor, 4: Transformer for instrument, 5: Electric motor, 6: Mechanical equipment, 7: Current detection circuit, 8: Transformer for instrument, 9: Voltage Detection circuit, 10: Arithmetic processing unit, 11: Storage unit, 12: Setting circuit, 13: Display unit, 14: Drive circuit, 15: External output unit, 16: Communication circuit, 200: Monitoring device, 20: Current conversion unit , 21: Effective value calculation unit, 22: Torque conversion unit, 23: Torque calculation unit, 30: State determination unit, 31, 32: Stable state determination unit, 40: Analysis unit, 41: Frequency analysis unit, 42: Average Analysis unit, 43: Sideband wave analysis unit, 44: Specific frequency band detection unit, 45: Normal range analysis unit, 50: Abnormality determination unit, 51: Abnormality determination unit, 60: Current and specific frequency band storage device, 61: Threshold Storage device, 62: Torque and specific frequency band storage device, 100: Diagnostic device for electric motor
Claims (3)
前記演算処理部は、前記電流検出回路で検出された電流及び前記電圧検出回路で検出された電圧からトルク値を算出するトルク算出部と、算出された前記トルク値が安定状態であるか判定する状態判定部と、前記電流検出回路で検出された電流をFFT解析して側帯波から特定周波数帯の信号強度のピーク値を抽出する解析部と、前記電動機に異常が発生したか判定する異常判定部とを有し、
前記解析部は、抽出された特定周波数帯の信号強度のピーク値とその時のトルク値とを予め前記記憶部に記憶するとともに、前記電動機の正常範囲を設定する閾値を抽出された前記特定周波数帯の信号強度のピーク値に対し設定し、前記閾値を予め前記記憶部に記憶し、
前記異常判定部は、前記電流検出回路で検出された電流をFFT解析して得られた特定周波数帯の信号強度のピーク値を、予め前記記憶部に記憶されたトルク値毎の特定周波数帯の信号強度のピーク値及び予め前記記憶部に記憶された閾値と比較し、前記電動機の異常発生の有無を判定する、電動機の診断装置。 A voltage detection circuit for detecting a current detection circuit and the voltage for detecting a current of the motor, the current detected voltage by the current and the voltage detection circuit which is detected by the detection circuit and processing operation for detecting an abnormality of the electric motor A diagnostic device for an electric motor including a processing unit and a storage unit for storing the calculation result of the calculation processing unit.
The arithmetic processing unit calculates a torque value from the current detected by the current detection circuit and the voltage detected by the voltage detection circuit, and determines whether the calculated torque value is in a stable state. The state determination unit, the analysis unit that FFT analyzes the current detected by the current detection circuit and extracts the peak value of the signal strength of the specific frequency band from the sideband wave, and the abnormality determination that determines whether an abnormality has occurred in the motor. Has a part and
The analysis unit stores in advance the peak value of the signal strength of the extracted specific frequency band and the torque value at that time in the storage unit, and the specific frequency band from which the threshold value for setting the normal range of the electric motor is extracted. Is set for the peak value of the signal strength of, and the threshold value is stored in the storage unit in advance.
The abnormality determination unit obtains the peak value of the signal strength of the specific frequency band obtained by FFT analysis of the current detected by the current detection circuit in the specific frequency band for each torque value stored in advance in the storage unit. An electric motor diagnostic device that determines whether or not an abnormality has occurred in the electric motor by comparing it with a peak value of signal strength and a threshold value stored in advance in the storage unit.
前記解析部は、抽出された特定周波数帯の信号強度のピーク値とその時の負荷率とを予め前記記憶部に記憶するとともに、前記電動機の正常範囲を設定する閾値を抽出された前記特定周波数帯の信号強度のピーク値に対し設定し、前記閾値を予め前記記憶部に記憶し、
前記異常判定部は、前記電流検出回路で検出された電流をFFT解析して得られた特定周波数帯の信号強度のピーク値を、予め前記記憶部に記憶された負荷率毎の特定周波数帯の信号強度のピーク値及び予め前記記憶部に記憶された閾値と比較し、前記電動機の異常発生の有無を判定する、請求項1に記載の電動機の診断装置。 The load factor of the electric motor is calculated from the torque value calculated by the torque calculation unit.
The analysis unit stores in advance the peak value of the signal strength of the extracted specific frequency band and the load factor at that time in the storage unit, and the specific frequency band from which the threshold value for setting the normal range of the electric motor is extracted. Is set for the peak value of the signal strength of, and the threshold value is stored in the storage unit in advance.
The abnormality determination unit calculates the peak value of the signal strength of the specific frequency band obtained by FFT analysis of the current detected by the current detection circuit in the specific frequency band for each load factor stored in advance in the storage unit. The diagnostic device for an electric motor according to claim 1, wherein the peak value of the signal strength and the threshold value previously stored in the storage unit are compared to determine whether or not an abnormality has occurred in the electric motor.
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---|---|---|---|---|
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WO2019003389A1 (en) * | 2017-06-29 | 2019-01-03 | 三菱電機株式会社 | Diagnostic device for electric motor |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022269657A1 (en) * | 2021-06-21 | 2022-12-29 | 三菱電機株式会社 | Failure symptom detection device and failure symptom detection method for electric motor-provided equipment |
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