JP7843919B2 - 異常診断装置及び異常診断方法 - Google Patents
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Description
電動機及び前記電動機に接続された負荷設備を含む負荷装置の異常を判定する異常診断装置であって、
前記電動機の電流を検出する電流検出器と、
前記電流検出器で検出された電流をFFT解析し抽出されたスペクトルピークを用いて異常を判定する異常診断部と、を備え、
前記異常診断部は、
前記電動機の電源周波数及び前記電源周波数に対する側帯波の周波数を用いて解析し、抽出された前記スペクトルピークを周波数別に解析するピーク解析部と、
前記ピーク解析部で解析された前記スペクトルピークから前記電動機及び前記負荷設備のうちいずれの種別に起因するスペクトルピークの周波数かを判定する周波数判定部と、
前記負荷装置が正常時において、前記電動機に起因するスペクトルピークの周波数及びその信号強度と、前記負荷設備に起因するスペクトルピークの周波数及びその信号強度とを前記電動機の負荷トルク毎に格納する周波数格納部と、
異常判定部と、を有し、
前記異常判定部は、
異常診断時に前記電流検出器で電流を検出した時の負荷トルクを選定する負荷トルク選定部と、
異常診断時に検出された電流をFFT解析し、種別判定された複数の診断用スペクトルピークに対し、前記負荷トルク選定部で選定された負荷トルク及び種別判定された種別に対応した正常時のスペクトルピークの周波数及びその信号強度を前記周波数格納部から読み出すとともに、複数の前記診断用スペクトルピークに対し、周波数毎に正常時との信号強度の差分の絶対値を計算して、その和を特徴量とする特徴量計算部と、
予め設定された閾値と前記特徴量とを比較して前記負荷装置の異常を判定する特徴量判定部と、を備えたものである。
以下、実施の形態1に係る回転機械系の異常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に係る異常診断装置の概略構成を説明するための図である。異常診断装置100は、負荷装置10の異常を検知し異常診断を行う。負荷装置10は電動機5、電動機5から負荷設備7に動力を伝達する動力伝達機構6、及び負荷設備7を備え、異常診断装置100は、電動機5の異常、動力伝達機構6の異常及び負荷設備7の異常を検知し異常診断を行う。図において、電動機5は、例えばプラント等で数多く使用されるものの一例で、電動機駆動用の電源2に電動機制御装置110を介して電源線に接続されている。
異常診断装置100は、電動機制御装置110、異常診断部130、出力部140、及び電動機5に接続されている三相の電源線のいずれかに接続された電流検出器120を備えている。この異常診断装置100は、プラント等に多数配置された電動機を管理するモータコントロールセンタに搭載される、もしくはモータコントロールセンタとは別に設けられたモータ診断装置とする、などの形態がある。なお、電動機制御装置110は異常診断装置100が具備していてもよいし、異常診断装置100とは独立に設けてもよい。
電動機5、動力伝達機構6及び負荷設備7はいずれも本実施の形態では特に種類を限定しない。例えば、電動機であれば、単相または三相の誘導機あるいは同期機であり、動力伝達機構であれば、ベルトの他、ギヤ、カップリングなどである。負荷設備としては、ポンプ及びファンなどが挙げられる。また、動力伝達機構を設けない場合は、電動機と負荷設備を直結させるケースもある。
次に、異常診断部130の構成について説明する。図3は、実施の形態1に係る異常診断装置100の異常診断部130の構成を示すブロック図である。図3において、異常診断部130は、負荷装置設定部131、第1格納部132、第2格納部133、演算部135、及び診断結果格納部136を備えている。
負荷装置設定部131は、電動機5に取り付けられた銘板の情報から電源周波数、極数、定格回転速度等の電動機5の諸元を取得するために使用する。この情報を用いて、電動機5の回転周波数をオンラインでリアルタイムに、高精度に特定し、電動機の機械系異常検出に用いる。
負荷装置設定部131は、負荷設備7の種類に対応した設定を行う。例えば、ファンである場合には、ファンの回転数等の条件設定を行う。
判定基準格納部133aは、電動機5の異常、動力伝達機構6の異常及び負荷設備7の異常を判定するための閾値などを保存するために使用する。
スペクトル解析部135aは、電流検出器120で検出された電流を用いて、電流FFT(Fast Fourier Transform)解析(周波数解析)を実行する。
周波数判定部135dは、ピーク解析部135cで解析された結果を基に側帯波が電動機起因するスペクトルピークか、動力伝達機構に起因するスペクトルピークか、あるいは負荷設備に起因するスペクトルピークかを判定する。種別が判定された周波数と判定されると、第2格納部133の各周波数格納部133b、133c、133dに、スペクトルピークの周波数の値が格納される。同時にスペクトルピークの信号強度、そのスペクトルピークを取得した時の電動機制御装置110の運転周波数、運転周波数のスペクトルピークの信号強度及び電動機5の負荷トルクも同様に格納するのが好ましい。
負荷トルク選定部135f1は、運転中の電動機5の負荷トルクあるいは異常判定を行う負荷トルクを選定する。
特徴量計算部135f2は、選定された負荷トルクに対応するスペクトルピークの周波数を基に特徴量を計算する。
特徴量判定部135f3は、判定基準格納部133aにあらかじめ格納されている閾値に基づいて、計算された特徴量と比較し、異常の有無を判定する。
次に、演算部135におけるスペクトルピークの解析方法について説明する。上述したようにスペクトル解析部135aは、電流検出器120で検出された電動機5の電流を用いて、電流FFT解析を実行する。電流FFT解析に使用する電流波形のデータは十分な分解能で高周波領域まで取得できるように測定時間、サンプリング周波数を設定する。
fm0=fs/p ・・・(1)
ここで、実際の回転周波数fmはすべりsを用いて、次の式(2)のように表される。
fm=fs(1-s)/p ・・・(2)
式(1)及び式(2)からすべりsは
s=1-fm/fm0 ・・・(3)
となる。
f=fs±nfi・・・(4)
fl=fs(1-s)/pr・・・(5)
fb= 2πrmfm/lb = 2πrlfl/lb・・・(6)
ここで、r:減速比
rm:電動機側プーリPu1の径
rl:負荷設備側プーリPu2の径
lb:ベルトの長さ である。
電流波形を用いた負荷トルクの選定方法としては、負荷トルクが大きくなるにつれて電流振幅は増加するので、電流振幅ごとで負荷トルクを選定する。電流振幅以外にも電流の実効値など電流値の大きさが分かるものであればいずれの方法を用いて負荷トルクを選定してもよい。他には上述したすべりsの変化に伴う回転周波数の変化に着目する方法もある。すべりsは負荷トルクが増加することで増加する。式(2)から回転周波数fmはsを変数にしているため、負荷トルクが増加すると回転周波数fmも変化し、ピークの発生箇所が変化する。
次に、異常診断装置100の動作について図6及び図7を用いて説明する。図6は、実施の形態1に係る異常診断装置100を用いて異常診断を行う全体工程を示すフローチャート、図7は特徴量を算出する手順を示すフローチャートである。
ステップS101において、診断対象が正常時のデータを負荷トルク毎に取得する。具体的にはベルト61の張力が正常時のデータを電動機5のu相の電流を電流検出器120で検出し、合わせて負荷トルクを測定あるいは計算により取得する。検出された電流を上述したようにスペクトル解析部135aで電流FFT解析し、解析されたスペクトル波形の中からスペクトルピークを側帯波解析部135bにおいて、検出する。検出された側帯波をピーク解析部135cにおいて周波数別に解析し、周波数判定部135dにおいて判定された動力伝達機構に起因するスペクトルピークを動力伝達機構周波数格納部133cに、スペクトルピークの周波数の値、その信号強度、負荷トルクを格納する。
なお、この工程は図7のステップS1021からステップS1025と同様である。
正常時のデータを既に取得している場合は、ステップS101は省略してもよい。
ステップS102において、ステップS101と同様に、を電動機5のu相の電流を電流検出器120で検出し、電流FFT解析し、特徴量を算出する。
ステップS103において、算出された特徴量が予め設定された閾値を超えているか、すなわち異常であるか判定する。
ステップS103で異常と判定された場合、ステップS104で診断結果を出力する。ステップS103で異常無と判定された場合、別の負荷トルク条件等で繰り返し異常診断を行うようにしてもよい。
まず、ステップS1021において、異常診断用に電動機5のu相の電流を電流検出器120で検出し、合わせて負荷トルクを測定あるいは計算により取得する。定期診断時には、予め負荷トルクを選定しておき、所定の負荷トルクで電動機5を動作させたときの電流を検出するようにしてもよい。
ステップS1023において、解析されたスペクトル波形の中からスペクトルピークを側帯波解析部135bにおいて、検出する。
ステップS1024において、検出された側帯波をピーク解析部135cにおいて周波数別に解析する。
次に、本実施の形態に係る異常判定の方法及びその効果について説明する。上述した図4及び図5の破線で示した異常時のスペクトル波形は、いずれもベルト緩みが進展している状態の例である。図8及び図9の破線で示した異常時のスペクトル波形は、いずれもベルトが緩み始めた状態の例である。
また、特徴量の算出において、回転周波数の信号強度について正常時と異常時の差分の絶対値の和を用いたが、回転周波数の信号強度について正常時と異常時の差分の和を用いてもよい。この場合、精度が劣ることが予想されるものの、複数の特定のピークを用いるなど、条件を吟味すれば、単一の回転周波数の強度の変化を追う比較例よりも診断精度を高めることも可能である。
次に、閾値の設定方法について説明する。
上述したように、特徴量はベルトの緩みが進展するにつれて増加していくため、閾値を設定し、その閾値を超えたときを異常と判定することで、異常診断が可能となる。図10A及び図11Aに示されるように、閾値は特徴量とベルト張力の関係が判明していれば、それから決定することができる。しかし、特徴量は様々な条件で一義的に決定しない。負荷装置の各機器のサイズ、例えば各プーリの大きさ、ベルト長さ、及びファンの大きさ等が同一とは限らないこと、駆動条件が変わること、さらに回転周波数においいて高次成分を何次までとるかなどの条件においても異なる。そのため、新たな設定が必要となるケースも多い。以下では、各条件に依存しない閾値の設定方法について記載する。
なお、複数回の正常状態の信号強度を取得した場合は、標準偏差σ及び閾値a1σ,a2σ・・・とともに、複数回の正常状態の信号強度を判定基準格納部133aに格納していてもよいし、1回目のスペクトルの信号強度のみを格納しておいてもよい。診断用のスペクトルの信号強度との差分を計算する際には、1回目のスペクトルの信号強度を用いても他の回のスペクトルの信号強度を用いてもよい。
上述では、負荷設備7にファン、動力伝達機構6にベルト61、電動機5に三相誘導機とした構成において、異常対象としては動力伝達機構6のベルト61の張力異常を例に説明したが、異常診断対象はベルト61でなくてもよい。
ベルト61はベルト接続により電動機5に加わるラジアル荷重が大きいため、高周波成分含めた回転周波数の信号強度が大きく、差分絶対値の和による特徴量を指標にした異常診断に好適である。一方、電動機5及び負荷設備7に関してもそれぞれ回転周波数の高調波成分が発生することから、同様に異常診断を行うことができる。
負荷設備7の場合も、ファンに限らず、負荷設備7の回転周波数flを用いてf=fs±nflの側帯波のスペクトルピークと信号強度に基づいて、負荷設備7の正常時と異常時のn次までの高調波の信号強度の差分の絶対値の和を特徴量として異常判定を行えばよい。
さらに、異常診断対象をベルト61の例で説明したが、異常診断時に電動機5,動力伝達機構6及び負荷設備7のそれぞれに起因するスペクトルピークを判別して、同時に異常診断を行うことができることは言うまでもない。
以下、実施の形態2に係る異常診断装置100について図を用いて説明する。
図12は、実施の形態2に係る異常診断装置100の異常診断部130の構成を示すブロック図である。実施の形態1の図3と相違する点は、異常判定部135fに関数情報格納部135f4及び異常度計算部135f5を備え、異常度計算部135f5で計算された異常度を格納し、出力する異常度格納部137を有することである。本実施の形態2では算出した特徴量から異常度を定量的に評価する。実施の形態1と同様にベルトの張力異常を対象とする。図10A及び図11Aで示したように、ベルトの緩みが進展するにしたがって、特徴量は増加する傾向にあった。特徴量と異常度の関係に関数フィッティングをすることで、特徴量とベルト緩みの関係を作成し、定量評価を可能とする。なお、以下の説明は相違点を中心に説明し、実施の形態1と同様の点は説明を省略する。ここで異常度とは、正常から異常への進行の程度を定量的に示すことができるものである。
y=kx+m・・・(7)
k、mはフィッティングの係数、yは特徴量、xは異常度であり、k、mを関数情報格納部135f4に格納する。
x=(y-m)/k・・・(8)
で計算される。一次関数のフィッティングの状態を図13に示している。図13において、異常度はベルトの張力である。
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。
Claims (19)
- 電動機及び前記電動機に接続された負荷設備を含む負荷装置の異常を判定する異常診断装置であって、
前記電動機の電流を検出する電流検出器と、
前記電流検出器で検出された電流をFFT解析し抽出されたスペクトルピークを用いて異常を判定する異常診断部と、を備え、
前記異常診断部は、
前記電動機の電源周波数及び前記電源周波数に対する側帯波の周波数を用いて解析し、抽出された前記スペクトルピークを周波数別に解析するピーク解析部と、
前記ピーク解析部で解析された前記スペクトルピークから前記電動機及び前記負荷設備のうちいずれの種別に起因するスペクトルピークの周波数かを判定する周波数判定部と、
前記負荷装置が正常時において、前記電動機に起因するスペクトルピークの周波数及びその信号強度と、前記負荷設備に起因するスペクトルピークの周波数及びその信号強度とを前記電動機の負荷トルク毎に格納する周波数格納部と、
異常判定部と、を有し、
前記異常判定部は、
異常診断時に前記電流検出器で電流を検出した時の負荷トルクを選定する負荷トルク選定部と、
異常診断時に検出された電流をFFT解析し、種別判定された複数の診断用スペクトルピークに対し、前記負荷トルク選定部で選定された負荷トルク及び種別判定された種別に対応した正常時のスペクトルピークの周波数及びその信号強度を前記周波数格納部から読み出すとともに、複数の前記診断用スペクトルピークに対し、周波数毎に正常時との信号強度の差分の絶対値を計算して、その和を特徴量とする特徴量計算部と、
予め設定された閾値と前記特徴量とを比較して前記負荷装置の異常を判定する特徴量判定部と、を備えた異常診断装置。 - 前記負荷装置は、前記電動機と前記負荷設備との間に動力伝達機構をさらに備え、
前記周波数判定部は、
前記ピーク解析部で解析された前記スペクトルピークから前記電動機、前記動力伝達機構及び前記負荷設備のうちいずれの種別に起因するスペクトルピークの周波数かを判定し、
前記周波数格納部は、
前記負荷装置が正常時において、前記電動機に起因するスペクトルピークの周波数及びその信号強度と、前記負荷設備に起因するスペクトルピークの周波数及びその信号強度と、前記動力伝達機構に起因するスペクトルピーク及びその信号強度と、を前記電動機の負荷トルク毎に格納する、請求項1に記載の異常診断装置。 - 前記動力伝達機構はベルトであり、
前記異常判定部において、前記ベルトの張力異常を判定する、請求項2に記載の異常診断装置。 - 前記特徴量計算部は、複数の前記診断用スペクトルピークとして異なる次数のスペクトルピークを有し、複数の前記診断用スペクトルピークの周波数毎に正常時との信号強度の差分の絶対値を計算して、その和を特徴量とする、請求項1から3のいずれか1項に記載の異常診断装置。
- 前記異常判定部は、関数情報格納部及び正常から異常への進行の程度を示す異常度を計算する異常度計算部をさらに備え、前記特徴量計算部で計算された前記特徴量と前記異常度との相関関係を前記関数情報格納部に格納された関数でフィッティングし、前記異常度計算部はフィッティングされた前記関数に基づいて前記特徴量に対応する前記異常度を計算する、請求項1から3のいずれか1項に記載の異常診断装置。
- 前記関数情報格納部に格納された関数は1次関数である、請求項5に記載の異常診断装置。
- 前記電動機の負荷トルクは、前記電流検出器で検出された電流に基づいて計算する、請求項1から3のいずれか1項に記載の異常診断装置。
- 電動機及び前記電動機に接続された負荷設備を含む負荷装置の異常を判定する異常診断装置であって、
前記電動機の電流を検出する電流検出器と、
前記電流検出器で検出された電流をFFT解析し抽出されたスペクトルピークを用いて異常を判定する異常診断部と、を備え、
前記異常診断部は、
前記電動機の電源周波数及び前記電源周波数に対する側帯波の周波数を用いて解析し、抽出された前記スペクトルピークを周波数別に解析するピーク解析部と、
前記ピーク解析部で解析された前記スペクトルピークから前記電動機及び前記負荷設備のうちいずれの種別に起因するスペクトルピークの周波数かを判定する周波数判定部と、
前記負荷装置が正常時において、前記電動機に起因するスペクトルピークの周波数及びその信号強度と、前記負荷設備に起因するスペクトルピークの周波数及びその信号強度とを前記電動機の負荷トルク毎に格納する周波数格納部と、
異常判定部と、を有し、
前記異常判定部は、
異常診断時に前記電流検出器で電流を検出した時の負荷トルクを選定する負荷トルク選定部と、
異常診断時に検出された電流をFFT解析し、種別判定された複数の診断用スペクトルピークに対し、前記負荷トルク選定部で選定された負荷トルク及び種別判定された種別に対応した正常時のスペクトルピークの周波数及びその信号強度を前記周波数格納部から読み出すとともに、複数の前記診断用スペクトルピークに対し、周波数毎に正常時との信号強度の差分の絶対値を計算して、その和を特徴量とする特徴量計算部と、
関数情報格納部と、
正常から異常への進行の程度を示す異常度を計算する異常度計算部と、を備え、
前記特徴量計算部で計算された前記特徴量と前記異常度との相関関係を前記関数情報格納部に格納された関数でフィッティングし、前記異常度計算部はフィッティングされた前記関数に基づいて前記特徴量に対応する前記異常度を計算する、異常診断装置。 - 前記負荷装置は、前記電動機と前記負荷設備との間に動力伝達機構をさらに備え、
前記周波数判定部は、
前記ピーク解析部で解析された前記スペクトルピークから前記電動機、前記動力伝達機構及び前記負荷設備のうちいずれの種別に起因するスペクトルピークの周波数かを判定し、
前記周波数格納部は、
前記負荷装置が正常時において、前記電動機に起因するスペクトルピークの周波数及びその信号強度と、前記負荷設備に起因するスペクトルピークの周波数及びその信号強度と、前記動力伝達機構に起因するスペクトルピーク及びその信号強度と、を前記電動機の負荷トルク毎に格納する、請求項8に記載の異常診断装置。 - 前記動力伝達機構はベルトであり、
前記異常判定部において、前記ベルトの張力異常を判定する、請求項9に記載の異常診断装置。 - 前記特徴量計算部は、複数の前記診断用スペクトルピークとして異なる次数のスペクトルピークを有し、複数の前記診断用スペクトルピークの周波数毎に正常時との信号強度の差分の絶対値を計算して、その和を特徴量とする、請求項8から10のいずれか1項に記載の異常診断装置。
- 前記関数情報格納部に格納された関数は1次関数である、請求項8から10のいずれか1項に記載の異常診断装置。
- 電動機及び前記電動機に接続された負荷設備を含む負荷装置の異常を判定する異常診断方法であって、
前記電動機の電流を検出する第1ステップと、
検出された前記電流をFFT解析しスペクトルピークを検出する第2ステップと、
前記第2ステップで検出された前記スペクトルピークから、前記電動機の電源周波数に対する側帯波の周波数を抽出する第3ステップと、
前記電源周波数と抽出された前記側帯波の周波数とを用いて、前記スペクトルピークが前記電動機及び前記負荷設備のうちいずれの種別に起因するスペクトルピークの周波数かを判定する第4ステップと、
前記第1ステップで電流を検出した時の前記電動機の負荷トルクを選定する第5ステップと、
前記第4ステップで種別ごとに判定された複数のスペクトルピークの周波数毎の信号強度に対し、前記第4ステップで判定された種別に対応するとともに前記第5ステップで選定された負荷トルクに対応する、正常時の前記種別に起因するスペクトルピークの周波数の信号強度との差分の絶対値の和を特徴量として計算する第6ステップと、
前記第6ステップで計算された前記特徴量を予め設定された閾値と比較し、前記負荷装置の異常を判定する第7ステップと、を備えた異常診断方法。 - 前記負荷装置は、前記電動機と前記負荷設備との間に動力伝達機構をさらに備え、
前記第4ステップにおいて、前記電源周波数と抽出された前記側帯波の周波数とを用いて、前記スペクトルピークが前記電動機、前記動力伝達機構及び前記負荷設備のうちいずれの種別に起因するスペクトルピークの周波数かを判定する、請求項13に記載の異常診断方法。 - 前記動力伝達機構はベルトであり、
前記第7ステップにおいて、前記ベルトの張力異常を判定する、請求項14に記載の異常診断方法。 - 前記第6ステップにおいて、複数の前記スペクトルピークとして異なる次数のスペクトルピークを有し、複数の前記スペクトルピークの周波数毎に正常時との信号強度の差分の絶対値を計算して、その和を特徴量とする、請求項13から15のいずれか1項に記載の異常診断方法。
- 前記第6ステップの後に、前記特徴量と異常度との関係を予め設定された関数でフィッティングし、正常から異常への進行の程度を示す前記異常度を計算するステップを備えた請求項13から15のいずれか1項に記載の異常診断方法。
- 前記異常度を計算するステップに用いられる関数は1次関数である、請求項17に記載の異常診断方法。
- 前記第6ステップで用いられる、正常時の前記種別に起因するスペクトルピークの周波数とその信号強度及び前記負荷トルクを前記第1ステップから前記第5ステップで取得し、予め格納しておく、請求項13から15のいずれか1項に記載の異常診断方法。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010288352A (ja) | 2009-06-10 | 2010-12-24 | Nippon Steel Corp | 設備の異常診断方法 |
| US20130338939A1 (en) | 2012-06-15 | 2013-12-19 | Uvic Industry Partnerships Inc. | Fault diagnosis of electric machines |
| JP2014194727A (ja) | 2013-03-28 | 2014-10-09 | Toenec Corp | 回転機の良否診断システム |
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| JP2020527018A (ja) | 2017-07-13 | 2020-08-31 | アイティーティー マニュファクチャーリング エンタープライジズ エルエルシー | 自己学習モータ負荷プロファイルの技術 |
| WO2020208743A1 (ja) | 2019-04-10 | 2020-10-15 | 三菱電機株式会社 | 電動機設備の異常診断装置、電動機設備の異常診断方法、および電動機設備の異常診断システム |
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010288352A (ja) | 2009-06-10 | 2010-12-24 | Nippon Steel Corp | 設備の異常診断方法 |
| US20130338939A1 (en) | 2012-06-15 | 2013-12-19 | Uvic Industry Partnerships Inc. | Fault diagnosis of electric machines |
| JP2014194727A (ja) | 2013-03-28 | 2014-10-09 | Toenec Corp | 回転機の良否診断システム |
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