JPH02241340A

JPH02241340A - 回転電機の自動検査装置

Info

Publication number: JPH02241340A
Application number: JP1060046A
Authority: JP
Inventors: Toshimitsu Suyama; 俊光須山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-03-13
Filing date: 1989-03-13
Publication date: 1990-09-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、水力発電機のような大型回転電機の鉄心スロ
ット内に収容されるコイルの突出を防止するため設けら
れる楔のコイル押付は状態を検査する回転電機の自動検
査装置に関する。

（従来の技術）従来、発電所に設けられる大型回転電機、例えば水力発
電機として、第９図に示すような縦置形のものがある。

このような発電機はステータ鉄心１と、この鉄心１の内
部空間に所定の隙間２を介して回転可能なロータ３を配
している。ロータ３は、回転軸４を上部軸受６と下部軸
受７により回転自在に支持されたもので、その下方端部
には水車８を連結している。また、ステータ鉄心１の内
面には、その円周方向に等間隔に、軸方向にのびる複数
のスロットを有しており、第１０図および第１１図に示
すようにスロット９には、コイル１０を収容するととも
に、スペーサ１１．１２を介してコイル１０がロータ３
側に突出しないように押えるための楔１３を設けている
。この楔１３は、ステータ鉄心１の組立て時、適当な厚
さのスペーサ１１．１２を介在させてコイル１０に対し
て十分な押圧力を作用するようにたちのである。

ところが、このように構成したものは、長期に亙って使
用していると、何らかの原因で楔１３によるコイル１０
の押圧力が弱まり、コイル１０がスロット９により突出
してロータ３に衝突し、内部破壊を引き起こすなど重大
事故を招くことがあった。そこで、従来では、定期的に
楔１３によるコイル押付は状態を検査することが行なわ
れている。

（発明が解決しようとする課題）しかして、従来では、ロータ３をステータ鉄心１より引
き抜いた後に、作業員がステータ鉄心１の内部空間に入
り込み、目視またはハンマリングの打音を聞いて楔１３
のコイル押付は状態の良否を判断するようにしている。

ところが、このような作業は、ロータ３をステータ鉄心
１より取り外すなどの作業が必要になるため、作業が面
倒であるだけでなく多大の時間かかり、経済的に不利に
なる欠点があり、また、保守点検する者の感覚による判
定によるため、判定結果にバラツキを生じ易く正確な結
果を得られないだけでなく、作業にかなりの熟練を必要
とするため作業員の確保などに難しが問題もあった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、楔による
コイル押付は状態の良否判断を簡単に短時間で、しかも
正確に行なうことができる回転電機の自動検査装置を提
供することを目的とする。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段）本発明は、内面の円周方向に等間隔で且つ軸方向にのび
る複数のスロットを形成し該スロットにコイルを収容す
るとともに該コイルの突出を押える楔を設けたステータ
鉄心に対して所定の隙間をおいてロータを回転可能に設
けた回転電機に用いられるものであって、ステータ鉄心
とロータとの隙間に挿入可能な装置本体を上記隙間に沿
ってスロット単位で移動可能にするとともに、上記装置
本体に設けられる楔のコイル押付は状態測定手段をスト
ローク方向に各楔位置単位で移動可能にするようになっ
ている。

（作　用）この結果、ステータ鉄心よりロータを取外すことなく、
楔のコイル押付は状態測定手段を備えた装置本体をステ
ータ鉄心とロータの隙間に挿入するのみで、遠隔操作に
より楔のコイル押付は状態の良否の検査を行なうことが
できるようになる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面にしたがい説明する。

第１図および第２図において、２１は回転電機本体で、
この本体２１のステータ鉄心２２の内部空間には、所定
の隙間２３を介して回転可能なロータ２４を配設してい
る。また、ステータ鉄心２２の内面には、その円周方向
に等間隔に、軸方向にのびる複数のスロット２２ａ（こ
のスロット２２ａは、第７図で述べるように内部にコイ
ル２２ｂを収容するとともにスペーサ２２ｃ１２２ｄを
介してコイル２２ｂがロータ２４側に突出しないように
押えるための楔４２を設けている。）を有している。

回転電機本体２１の上部には、ステータ鉄心２２の開口
部に沿って複数のレールハンガ２５を配設し、これらレ
ールハンガ２５により環状のガイドレール２６を支持し
ている。この場合、ガイドレール２６は、複数のレール
を繋ぎ合わせることで環状を構成するようにしている。

そして、ガイドレール２６に沿って本発明の自動検査装
置２７を走行可能に設けるようになる。

この検査装置２７は、第３図乃至第６図に示すように構
成している。

２８は板状の支持部材２９で、この支持部材２９は、そ
の幅方向を上記ステータ鉄心２２とロータ２４の間の隙
間２３に挿入できるよう、第６図に示すようにわずかに
湾曲しているとともに、長さ寸法を上記ステート鉄心２
２のスロット２２ａの長さにほぼ等しく、厚さ寸法をス
テータ鉄心２２とロータ２４の隙間２３に容易に挿入で
きる程度にしている。また、支持部材２９は、上部にロ
ーラ部３０を有し、このローラ部３０により上記ガイド
レール２６に吊り下げられるようになっている。このロ
ーラ部３０は、第５図に示すように上記ガイドレール２
６を両側から挟持する一対のローラ３０１．３０１を２
組と、ガイドレール２６に押付けて配置される駆動ロー
ラ３０２を有している。この場合、駆動ローラ３０２は
モータなどの駆動源３０３により駆動されるようになっ
ている。また、駆動源３０３には、図示しないロータリ
エンコーダが内蔵されていて、このロークリエンコーダ
の回転角のカウント値よりガイドレール２６に沿った装
置本体２８の移動量に応じた出力をＱ軸位置出力として
Ｑ軸位置表示装置３１に与えるようにしている。

支持部材２９の一方の側縁に沿ってガイドレール３２を
設けている。そして、このガイドレール３２に沿って計
測部３３を上下動可能に設けている。この計測部３３は
、ガイドレール３２の両端に配設されたプーリ３４．３
５の間に掛は渡されたタイミングベルト３６の移動に応
じて上下動するようになっている。この場合、プーリ３
４はモータなどの駆動源３７により駆動されるようにな
っている。また、駆動［３７には、図示しないロークリ
エンコーダが内蔵されていて、このロークリエンコーダ
の回転角のカウント値よりガイドレール３２に沿った計
１１１１部３３の移動量に応じた出力をＺ軸位置出力と
してＺ軸位置表示装置３８に与えるようにしている。

計測部３３は、第７図に示すように構成している。３９
はエアハンマで、このエアハンマ３９は、エアシリンダ
４０の駆動力によりリンク機構４１を介して図示実線と
破線の位置で揺動するようになっている。そして、エア
ハンマ３９は、その揺動により、楔４２の表面を叩くよ
うにしている。

ここで、楔４２は、上述したように、ステータ鉄心２２
のスロット２２ａに収容されたコイル２２ｃの突出を防
止するため設けられるものである。また、楔４２に当接
可能にピックアップ４４を設けている。このピックアッ
プ４４はエアシリンダ４５の駆動力によりリンク機構４
６を介して図示実線と破線の位置で揺動するもので、エ
アハンマ３９が楔４２の表面を叩く際に楔４２に当接さ
れていて、楔４２での振動を検出するようになっている
。ピックアップ４４には、加速度センサ４７が取付けら
れ、このセンサ４７の出力は、波形解析装置４８に送ら
れ、この波形解析装置４８にて得られたデータをコンピ
ュータ４９により処理するようにしている。また、計測
部３３は、ＣＣＤカメラ５０を有している。この場合、
ＣＣＤカメラ５０は、所定角度で設置されたミラー５１
を介して入射される像を撮影するようになっていて、こ
の撮影画像を画像表示装置５２に表示するようにしてい
る。ここで、ミラー５１はピックアップ４４と距離りだ
け離れた位置に設けられている。

支持部材２９には、複数（図示例では３個）のエアパッ
ク５３を取付けている。このエアパック５３は、図示し
ないエア供給源からのエア供給により膨脂するようにな
っていて、検査装置２７をステ〜り鉄心２２とロータ２
４の間の所望する位置に固定するのに用いられるもので
ある。

次に、このように構成した実施例の動作を説明する。

いま、楔のコイル押付は状態を検査するには、回転電機
本体２１上部のレールハンガ２５に環状のガイドレール
２６を組立て、このガイドレール２６に自動検査装置２
７を走行可能に装着する。

この場合、自動検査装置２７は、回転電機のステータ鉄
心２２とロータ２４の間の隙間２３に挿入されるように
なる。

この状態から、第８図に示すフローチャートにしたがっ
て検査が実行される。まず、ステップＡ１で、エアパッ
ク５３のエアを排出して、ステータ鉄心２２とロータ２
４の間での検査装置２７の移動を確保する。そして、ス
テップＡ２に進み、駆動ローラ３０２により検査装置２
７をガイドレール２６に沿って移動させる。このときＱ
軸位置表示装置３１での表示からＱ軸位置を確認しなが
ら測定部３３をスロット２２ａまで移動させる。

そして、ステップＡ３でエアパック５３を膨張させ、検
査装置２７の装置本体２８をステータ鉄心２２の表面に
押付は固定する。

次いで、ステップＡ４において、駆動源３７を有するプ
ーリ３４によりタイミングベルト３６を駆動し、測定部
３３をガイドレール３２に沿って移動させる。この場合
、ミラー５１を介してＣＣＤカメラ５０によりステータ
鉄心２２のスロット２２ａに沿った部分が撮影され、こ
の撮影画像が画像表示装置５２に表示される。そして、
この表示装置５２の画面を用いて、ステップＡ５におい
て、楔４２の端面位置を検出するようになるが、ここで
、楔４２の端面位置を検出すると、ステップＡ６に進む
。ステップＡ６では、ミラー５１とピックアップ４４と
の間の距離りをオフセット量として、ピックアップ４４
が楔４２上の所定位置に来るまで計測部３３の移動をＺ
軸位置表示装置３８の表示を見ながら行なう。そして、
この移動の後に、ステップＡ７において、エアシリンダ
４５を駆動してピックアップ４４を揺動させ楔４２面に
押付け、次いでステップＡ８において、エアシリンダ４
０を駆動してエアハンマ３９を揺動させ楔４２表面を瞬
時に叩くようにする。そして、ステップＡ９に進み、ピ
ックアップ４４を介して加速度センサ４７により楔４２
での振動が測定される。次いで、加速度センサ４７から
の出力は、ステップＡＩＯで波形解析装置４８に送られ
、ここでＦＴＴ解析され、コンピュータ４９に送られる
。コンピュータ４つでは、ステップＡｌｌにおいて、振
動強度（ｄＢ）対周波数（ｔ（ｚ）のグラフの面積値を
計算し、さらにステップＡ１２において、面積値は楔４
２が締まっているほど小さくなる物理的性質を利用して
楔４２の緩み度の判定、つまり楔４２のコイル押圧状態
の良否の判定を行ない、この結果を表示する。そして、
ステップＡ１３に進み、ピックアップ４４を楔４２面か
ら後退させる。この状態で、ステップＡ１４に進み、１
スロツトの全ての楔４２について計測を終了したかを判
断する。ここで、ＮｏならばステップＡ４に戻り、タイ
ミングベルト３６により測定部３３をガイドレール３２
に沿って移動させ、次の楔４２に対する測定が実行され
、以下、同様にして１スロツトの全ての楔４２について
計測を終了するまで、ステップＡ４−ステップＡ１４の
動作が繰返される。その後、１スロツトの全ての楔４２
について計測を終了し、ステップＡ１４でＹＥＳになる
と、ステップＡ１５に進み、全スロットについて計測を
終了したかを判断する。ここで、ＮＯならばステップＡ
１に戻り、エアパック５３のエアを排出して、検査装置
２７の移動を確保し、ステップＡ２で、検査装置２７を
ガイドレール２６に沿って移動させ、次のスロット２２
ａまで移動させ、このスロット２２ａの楔４２に対する
ｕｌ定が実行され、以下、同様にして全スロットについ
て計測を終了するまで、ステップＡ１−ステップＡ１５
の動作が繰返される。その後、全スロットの楔４２につ
いて計、０１を終了し、ステップＡ１５でＹＥＳになる
と、処理を終了する。

なお、本発明は上記実施例にのみ限定されず、要旨を変
更しない範囲で適宜変形して実施できる。

例えば、上述の実施例では楔４２の振動をピックアップ
４４と加速度センサ４７により検出するようにしたが、
これらに代って小型マイクロフォンを用いてもよい。ま
た、ＣＣＤカメラ５０に代えて光学式変位計により楔の
有無による凹凸を計測し、楔端面を検出する方法を用い
てもよい。

［発明の効果〕本発明は、内面の円周方向に等間隔で且つ軸方向にのび
る複数のスロットを形成し該スロットにコイルを収容す
るとともに該コイルの突出を押える楔を設けたステータ
鉄心に対して所定の隙間をおいてロータを回転可能に設
けた回転電機に用いられるものであって、ステータ鉄心
とロータとの隙間に挿入可能な装置本体を上記隙間に沿
ってスロット単位で移動可能にするとともに、上記装置
本体に設けられ上記楔のコイル押付は状態を測定する測
定手段をスロット方向に沿って各楔位置単位で移動可能
にするように構成したので、ステータ鉄心よりロータを
取外すことなく、楔のコイル押付は状態Ｃｊ定平手段有
する装置本体をステータ鉄心とロータの隙間に挿入する
のみで、後は遠隔操作により楔のコイル押付は状態の良
否を判断できるようになる。これにより、かかる作業を
簡単に、しかも短時間で効率よく行なうことができると
ともに、判定結果にバラツキのない正確なものが得られ
、熟練した作業員の確保など難しい問題も解決できる。

さらに、作業する者の目や手の届かない部分での楔のコ
イル抑圧状態の判定も正確にできるので、検査精度も飛
躍的に向上するようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の自動検査装置の回転電機
への装着状態を説明する構成図、第３図乃至第６図は本
発明の一実施例を示す概略的構成２３・・・隙間、２４
・・・ロータ、２６・・・ガイドレール、２７・・・自
動検査装置、２８・・・装置本体、３１・・・Ｑ軸位置
表示装置、３２・・・ガイドレール、３３・・・計測部
、３６・・・タイミングベルト、３７・・・駆動源、３
８・・・Ｚ軸位置表示装置、３９・・・エアハンマ、４
４・・・ピックアップ、４８・・・波形解析装置、４９
・・・コンピュータ、５０・・・ＣＣＤカメラ、５３・
・・エアパック。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦コイル押付は状態の検査を説明するための構成図である
。２１・・・回転電機本体、２２・・・ステータ鉄心、第
７図第８図第１０図

Claims

【特許請求の範囲】

内面の円周方向に等間隔で且つ軸方向にのびる複数のス
ロットを形成し該スロットにコイルを収容するとともに
該コイルの突出を押える楔を設けたステータ鉄心に対し
て所定の隙間をおいてロータを回転可能に設けた回転電
機に用いられるものにおいて、上記ステータ鉄心とロー
タとの隙間に挿入可能な装置本体と、この装置本体を上
記隙間に沿って移動させる第１の移動手段と、上記装置
本体に設けられ上記楔のコイル押付け状態を測定する測
定手段と、この測定手段を上記ステータ鉄心のスロット
方向に移動させる第２の移動手段とを具備し、上記第１
の移動手段により上記装置本体をスロット単位で移動さ
せるとともに上記第２の移動手段により上記測定手段を
各楔位置単位で移動させるようにしたことを特徴とする
回転電機の自動検査装置。