JP6867812B2 - 回転機の短絡診断装置および回転機の短絡診断方法 - Google Patents
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Description
2 電動機(回転機)
2a 回転軸
4 電源
6 負荷
10 短絡診断装置(短絡診断装置)
20 診断用制御装置(ひずみ率算出手段、判定手段)
22 CPU
24 記憶装置(マップ設定手段)
30 表示装置
82 回転数検出センサ
84U 電流センサ(電流計測手段)
84V 電流センサ(電流計測手段)
84W 電流センサ(電流計測手段)
86UV 電圧センサ
86VW 電圧センサ
86WU 電圧センサ
Iu 負荷電流
Iv 負荷電流
Iw 負荷電流
Vuv 線間電圧
Vvw 線間電圧
Vwu 線間電圧
Fr 周波数
Fri 特定の周波数(特定の周波数)
Frep 電源の周波数
k 極対数(極対数)
Ami 振幅値
Du ひずみ率(判定指標、ひずみ)
Dv ひずみ率(判定指標、ひずみ)
Dw ひずみ率(判定指標、ひずみ)
BP 境界面(境界、直交面)
a 正常ひずみ率データ群のうち最も短絡発生ひずみ率データ群寄りのひずみ率Dの3次元空間上の点
b 短絡発生ひずみ率データ群のうち最も正常ひずみ率データ群寄りのひずみ率Dの3次元空間上の点
c 仮想直線VLの中央(線分a−bの中点)の点
VL 仮想直線(仮想直線)
ng 正常ひずみ率データ群の重心となる3次元空間上の点
scg 短絡発生ひずみ率データ群の重心となる3次元空間上の点
BL 境界線(境界、直交線)
cal 算出されたひずみ率Dの3次元空間上の点
d1 点calと点ngとの距離
d2 点calと点scgとの距離
Claims (9)
- 回転機の短絡を診断する回転機の短絡診断装置であって、
前記回転機に流れる負荷電流を計測する電流計測手段と、
該電流計測手段によって計測された前記負荷電流に対して周波数解析を行うと共に、前記回転機に前記負荷電流を供給するための電源の周波数を該回転機の極対数で除した値の整数倍の特定の周波数における振幅値を抽出する解析抽出手段と、
前記特定の周波数の振幅値に基づいて判定指標を設定する判定指標設定手段と、
該判定指標に基づいて前記回転機の短絡発生の有無を判定する判定手段と、
短絡が生じていない複数の前記回転機の前記負荷電流に対する前記判定指標のデータ群である正常判定指標データ群および短絡が生じている複数の前記回転機の前記負荷電流に対する前記判定指標のデータ群である短絡発生判定指標データ群に基づき短絡発生判定マップを設定するマップ設定手段と、
を備え、
前記判定指標設定手段は、前記特定の周波数の振幅値を前記電源の周波数の振幅値で除した値、複数の前記特定の周波数の振幅値の2乗の総和の平方根を前記電源の周波数の振幅値で除した値、前記特定の周波数の振幅値の2乗を前記電源の周波数の振幅値で除した値、複数の前記特定の周波数の振幅値の2乗の総和を前記電源の周波数の振幅値で除した値、複数の前記特定の周波数の振幅値の総和を前記電源の周波数の振幅値で除した値、複数の前記特定の周波数の振幅値の2乗の総和の平方根を複数の前記特定の周波数の振幅値のいずれかで除した値、複数の前記特定の周波数の振幅値の2乗の総和の平方根を複数の前記特定の周波数のいくつかの総和で除した値、前記特定の周波数の振幅値そのもの、複数の前記特定の周波数の振幅値の総和、または、複数の前記特定の周波数の振幅値の2乗の総和、を前記負荷電流のひずみとして算出し、該ひずみを前記判定指標として設定する手段であり、
前記マップ設定手段は、前記正常判定指標データ群と前記短絡発生判定指標データ群とに基づき前記回転機に短絡が発生しているか否かの境界を設定するよう構成されており、
前記判定手段は、前記短絡発生判定マップ上にプロットされた前記判定指標が前記境界に対して前記正常判定指標データ群寄りのときには前記回転機には短絡が発生していないと判定し、前記短絡発生判定マップ上にプロットされた前記判定指標が前記境界に対して前記短絡発生判定指標データ群寄りのときには前記回転機に短絡が発生していると判定するよう構成されている
回転機の短絡診断装置。 - 前記マップ設定手段は、前記正常判定指標データ群のうち最も前記短絡発生判定指標データ群寄りのデータと、前記短絡発生判定指標データ群のうち最も前記正常判定指標データ群寄りのデータと、を結ぶ仮想直線の中央を通り該仮想直線に直交する直交線または該直交線を含む直交平面を前記境界として設定するよう構成されている
請求項1に記載の回転機の短絡診断装置。 - 前記マップ設定手段は、サポートベクターマシーンによって前記境界を設定するよう構成されている
請求項1に記載の回転機の短絡診断装置。 - 前記マップ設定手段は、前記正常判定指標データ群の重心および前記短絡発生判定指標データ群の重心を結ぶ仮想直線の中央を通り該仮想直線に直交する直交線または該直交線を含む直交平面を前記境界として設定するよう構成されている
請求項1に記載の回転機の短絡診断装置。 - 回転機の短絡を診断する回転機の短絡診断装置であって、
前記回転機に流れる負荷電流を計測する電流計測手段と、
該電流計測手段によって計測された前記負荷電流に対して周波数解析を行うと共に、前記回転機に前記負荷電流を供給するための電源の周波数を該回転機の極対数で除した値の整数倍の特定の周波数における振幅値を抽出する解析抽出手段と、
前記特定の周波数の振幅値に基づいて判定指標を設定する判定指標設定手段と、
該判定指標に基づいて前記回転機の短絡発生の有無を判定する判定手段と、
を備え、
前記判定指標設定手段は、前記特定の周波数の振幅値を前記電源の周波数の振幅値で除した値、複数の前記特定の周波数の振幅値の2乗の総和の平方根を前記電源の周波数の振幅値で除した値、前記特定の周波数の振幅値の2乗を前記電源の周波数の振幅値で除した値、複数の前記特定の周波数の振幅値の2乗の総和を前記電源の周波数の振幅値で除した値、複数の前記特定の周波数の振幅値の総和を前記電源の周波数の振幅値で除した値、複数の前記特定の周波数の振幅値の2乗の総和の平方根を複数の前記特定の周波数の振幅値のいずれかで除した値、複数の前記特定の周波数の振幅値の2乗の総和の平方根を複数の前記特定の周波数のいくつかの総和で除した値、前記特定の周波数の振幅値そのもの、複数の前記特定の周波数の振幅値の総和、または、複数の前記特定の周波数の振幅値の2乗の総和、を前記負荷電流のひずみとして算出し、該ひずみを前記判定指標として設定する手段であり、
前記判定手段は、前記判定指標設定手段により算出した前記判定指標と、短絡が生じていない複数の前記回転機の前記負荷電流に対する前記判定指標のデータ群である正常判定指標データ群の重心および短絡が生じている複数の前記回転機の前記負荷電流に対する前記判定指標のデータ群である短絡発生判定指標データ群の重心と、の距離に基づき前記回転機の短絡発生の有無を判定するよう構成されている
回転機の短絡診断装置。 - 前記判定手段は、前記距離としてユークリッド距離を用いるよう構成されている
請求項5に記載の回転機の短絡診断装置。 - 前記判定手段は、前記距離としてマハラノビス距離を用いるよう構成されている
請求項5に記載の回転機の短絡診断装置。 - 前記負荷電流は、三相交流電流であり、
前記判定指標設定手段は、前記三相交流電流のいずれか1つに対する前記ひずみを前記判定指標として設定する手段であり、
前記マップ設定手段は、一次元直線座標として短絡発生判定マップを設定する手段であり、
前記判定手段は、前記三相交流電流のいずれか1つに対する前記ひずみを前記一次元直線座標上にプロットして、前記回転機に短絡が発生しているか否かの判定を行う手段である
請求項1ないし4のいずれか1項に記載の回転機の短絡診断装置。 - 回転機の短絡を診断する回転機の短絡診断方法であって、
(a)前記回転機に流れる負荷電流を計測し、
(b)計測した前記負荷電流に対して周波数解析を行うと共に、回転機に前記負荷電流を供給するための電源の周波数を前記回転機の極対数で除した値の整数倍の特定の周波数における振幅値を抽出し、
(c)前記特定の周波数の振幅値を前記電源の周波数の振幅値で除した値、複数の前記特定の周波数の振幅値の2乗の総和の平方根を前記電源の周波数の振幅値で除した値、前記特定の周波数の振幅値の2乗を前記電源の周波数の振幅値で除した値、複数の前記特定の周波数の振幅値の2乗の総和を前記電源の周波数の振幅値で除した値、複数の前記特定の周波数の振幅値の総和を前記電源の周波数の振幅値で除した値、複数の前記特定の周波数の振幅値の2乗の総和の平方根を複数の前記特定の周波数の振幅値のいずれかで除した値、複数の前記特定の周波数の振幅値の2乗の総和の平方根を複数の前記特定の周波数のいくつかの総和で除した値、前記特定の周波数の振幅値そのもの、複数の前記特定の周波数の振幅値の総和、または、複数の前記特定の周波数の振幅値の2乗の総和、を前記負荷電流のひずみとして算出し、該ひずみを前記判定指標として設定し、
(d)短絡が生じていない複数の前記回転機の前記負荷電流に対する前記判定指標のデータ群である正常判定指標データ群および短絡が生じている複数の前記回転機の前記負荷電流に対する前記判定指標のデータ群である短絡発生判定指標データ群に基づき短絡発生判定マップを設定し、
(e)前記正常判定指標データ群と前記短絡発生判定指標データ群とに基づき前記回転機に短絡が発生しているか否かの判定を行うための境界を設定し、
(f)前記短絡発生判定マップ上にプロットされた前記判定指標が前記境界に対して前記正常判定指標データ群寄りのときには前記回転機には短絡が発生していないと判定し、前記短絡発生判定マップ上にプロットされた前記判定指標が前記境界に対して前記短絡発生判定指標データ群寄りのときには前記回転機に短絡が発生していると判定する
回転機の短絡診断方法。
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