JPH0287954A

JPH0287954A - 整流子段差・振れ測定装置

Info

Publication number: JPH0287954A
Application number: JP63239312A
Authority: JP
Inventors: Ryuji Shiina; 椎名　竜司; Kiyoshi Onogawa; 小野川　清
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-09-24
Filing date: 1988-09-24
Publication date: 1990-03-28

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、整流子機の被検導体（！！流子片）が回転体
表面に設けられている時、その表面の凹凸状態を高速に
、かつμオーダーの高精度で測定して、整流子の段差お
よび振れの定量計測値を即座に表示・出力する自動測定
装置に関する。

〔従来の技術〕

回転電機の整流子面凹凸を検出する測定装置として、従
来、整流子面の゛オーパリティ監視装置と題する測定装
置が特開昭５９−６１４５０号公報に記載されており、
また直流回転電機の整流子オーパリティ監視装置と題す
る測定装置が特開昭５９−２０９０３８号公報に記載さ
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかして、前者は１回転電機の整流子面と細面とにそれ
ぞれ対向する距離センサーを使用し、ミニコン処理によ
る評価をおこなうというものである。

また、後者は１Ｍ転経過に応じて回転電機の回転数とオ
ーパリティとを検出し、データを計算機に記憶させて、
過去の値との比較をおこなって変化状況を追跡監視する
というものである。

しかして、従来のオーパリティ測定装置は、大型回転機
器の製作時における組立精度評価や、回転経過時間によ
る整流子片挙動の評価用に使用されているものが殆んど
である。

本発明の目的は、大量生産される整流子機、たとえば家
庭電気掃除機用電動機の整流子性能評価として、従来お
こなわれていない高速回転（−例として３０　Ｋｒｐｍ
）の整流子片間の段差および回転振れを馴じみ運転途中
で瞬時にインライン計測し、それぞれの測定値の表示、
ＢＩＮによるデータ出力および基準値に照らした合否判
定までを自動出力する場合に用いて特に好適な完全自動
形のａｌｌｌ装定を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、下記手段によって達成される。

（１）整流子機外形の強制固定に加えて、被検導体への
接近距離に対し一定の相関出力特性を有する非接触ギャ
ップセンサを出力リニアリティ範囲内で自動停止させる
。

（２）高速回転時の全整流子片に対応するセンサ出力で
安定したスキャナクロックが得られかつ、整流子片への
最接近ピーク値が得られるように、外部可変抵抗で閾値
を与えた範囲の反転増巾をおこない、基本波形を作成す
る。

（３）基本波形の連続出力からサンプルホールドゲート
の開放で得られる波形を、整流子片数に相当する差動器
群上に順次送り、ホールド値を得る。

（４）隣接整流子片間の段差は、ｎ個目の整流子片とｎ
＋１個目の整流子片とのホールド値を比較器群で差分ホ
ールドして得る。なお、この比較器群は、１回転の最終
整流子片を最初の値と比較して得る環状比較器群である
。

そして、最大段差値は、スキャナクロックとスタート信
号より作成したマルチプレクサ信号によって連続出力さ
せたピーク値から、ピークホールド回路を経て出力する
。

（５）振れ値は、上記（３）のホールド値から、マルチ
プレクサとインヒビット信号との１回転に亘る出力値に
もとづき、最大値側と最小値側との２つの保持系に累進
ホールドさせた最終値間で差動ホールドして得る。また
、１回転分の振れを一定時間内ホールドし続けることに
より、運転時の振れ変動量を測定することができる。

（６）なお、本測定装置は１判定機能を有しており、段
差および振れの値を、基準閾値電圧と比較することによ
って性能の総合判定を出力できる。

（７）また、本測定装置は、インライン形自動装置であ
り、下記の入出力端子を有する。

（ａ）自動装置制御：整流子機固定、センサー接近指令
、スタート、非常停正信号（ｂ）測定値出力　二段差・振れの最終値表示器および
ＢＩＮデータ出力（ｃ）判定出力　　：段差・振れの総合判定出力〔作用
〕しかして、本発明に係るインライン形の自動段差・振れ
測定装置によれば、高速回転時における整流子表面の段
差・振れ値の測定（一連の自動測定）が、整流子機外形
固定と、センサー自動接近と、スター１−指令だけでお
こなわれる。また、隣接全整流子片間の中から最大段差
値をａｔ！Ｉ定値表示し、データ収録用ＢＩＮ出力をお
こなえる。さらに、１回転に亘る整流子片の表面振れを
測定値表示し、データ収録用ＢＩＮ出力をおこなえる。

そして、この値を一定時間内最大値ホールドすることに
より、振れの変動値を測定できる。またさらに、段差お
よび振れの規格値を予め設定できるため、それぞれの合
否判定から総合判定をおこなえる。これに加えて、入出
力端子に自動２１ｉｌｌ定機能を持っているため、馴じ
み運転途中の評価が即座にできる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図により説明す
る。

第１図において、１は本測定装置により外形固定された
被検整流子機であり、１ｂは回転子軸上の整流子１ａに
電源供給する刷子である。１ｃは非接触ギャップセンサ
であり、被検導体との距離に応じて第２図に示す出力特
性を有する。一般に、この出力は、対距離リニアリティ
範囲が制限されるため、第２図Ａ区間で測定する必要が
あり、本実施例では、第２図のＢ点をセンサー停止点と
した。

整流子１ａが既述のごとき３０　Ｋｒｐｏ＋の高速回転
する時、センサー１ｃが本測定装置により接近停止する
と、整流子片との間で第３図（ａ）に示す出力を得る。

センサー停止点の指示は、比較器１ｄから基準値を与え
ている（なお、本実施例では、第２図に示すように、上
記センサーの接近距離Ｘ＝０．２ｍｍ）、１　ｅは反転
増巾器であり、以降の８１１１定回路に基本波形を出力
するもので、この基本波形は、１ｆで設定される電圧以
上の波形（第２図Ａ区間内の電圧で、全整流子片に対す
る接近ピーク値を捕えられる閾値以上）である、また、
１ｈはサンプルホールドパルスを、１ｉはスキャナクロ
ックを、１ｇはセンサー異常接近信号をそれぞれ作成す
る。

２は増巾器１ｅにより得た基本波形から第３図（ｂ）に
示す各整流子片最接近時のピーク出力波形を取り出す差
動器群であり、これは整流子片の数に対応しており、た
とえば整流子片の数が２４個の場合、それに対応して２
４個で構成されている。２ａは差動器群２で得た電圧か
ら隣接する各整流子片間ピーク値を比較する比較器群で
あり。

１、回転の最終整流子片は、最初の整流子片とピーク値
を比較する環状構造である。３ａはマルチプレクサであ
り、面層ピーク値を連続出力する。

３ｂはその最大値を最大段差値として３ｃに通電するピ
ークホールド回路である。ホールド段差値出力器３ｃは
、人出２カ端子５より与えられるタイミング５ｃでホー
ルド段差値を測定装置出力系に出力し１表示器３ｄおよ
びＢＩＮ出力端子３ｅに出力する。一方、４ａは保持器
群２より得た最接近ピーク値を１回転分連続出力するマ
ルチプレクサであり、この出力から、ピークホールド回
路４ｂは最大値側を、ピークホールド回路４ｃは最小値
側を累進ホールドし、差動器４ｄによって両者の最終値
の差（振れ）を出力する。そして、この出力は、タイミ
ング５ｃで表示器４ｅを経由し、端子４ｆに出力される
。出力表示器３ｄ、４ｅは、それぞれリニアリティを較
正（たとえば１０ｍＶ／１μｍ）すると同時に、ＢＩＮ
数値出力をおこなう。６ｃは本測定装置における判定機
能を分担するもので、６ａ’の振れ基準値と比較した合
否を合否判定部６ａから、６ｂ’の段差基準値と比較し
た合否を合否判定部６ｂから受け、合成出力として総合
判定を出力する。５は本測定装置の入出力端子であり、
以上の構成によれば、整流子機の回転子上の各整流子片
間の最大段差値と、整流子１回転時の振れ値とを、高速
回転整流子機を外形固定し、整流子表面にセンサーを定
位置に自動接近させ、測定スタート指令するだけで瞬時
に定量的測定ができ、各測定値の表示およびＢＩＮ出力
および段差・振れの総合判定を出力することができる。

〔発明の効果〕

本発明は以上のごときであり、本発明に係るインライン
形の自動段差・振れ測定装置によれば、下記の効果を奏
することができる。

（１）高速回転時における′！ＩＬ流子表面の段差・振
れ値の測定（一連の自動測定）が、整流子機外形固定と
、センサー自動接近と、スタート指令だけでおこなわれ
る。

（２）隣接全整流子片間の中から最大段差値を測定値表
示し、データ収録用ＢＩＮ出力をおこなえる。

（３）１回転に亘る整流子片の表面振れを測定値表示し
、データ収録用ＢＩＮ出力をおこなえる。

そして、この値を一定時間内最大値ホールドすることに
より、振れの変動値を測定できる。

（４）段差および振れの規格値を予め設定できるため、
それぞれの合否判定から総合判定をおこなえる。

（５）入出力端子に自動測定機能を持っているため、馴
じみ運転途中の評価が即座にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る整流子段差・振れ測定袋口の一実
施例を示す測定回路基本構成図、第２図は非接触ギャッ
プセンサーと被検導体との接近距離に応したセンサー出
力特性図、第３図（ａ）は高速回転している被検整流子
片表面に非接触ギャップセンサーを自動接近させて測定
後、センサーが自動戻りをした時の出力波形挙動を示す
図、第３図（ｂ）は高速回転している被検整流子片に対
応するセンサー出力波形図（１組の山と谷とが整流子片
と整流子片間の絶縁溝に対応する出力波形図）である。１ａ・・・外周に整流子片を固定した回転子上の整流子
、１ａ・・・センサー出力から基本波形を得る反転増巾
器、２・・・全整流子片に対応して最接近ピーク値をホ
ールドする差動器群、２ａ・・・段差値の連続ホールド
用環状比較器群、３ａ、４ａ・・・１回転内の段差・振
れ値に対応する連続ピーク値出力を指示するマルチプレ
クサ、３ｂ・・・最大段差値のピークホールド回路、３
ｄ、４ｅ・・・出力表示器、３ｅ。４ｆ・・・段差・振れ値のＢＩＮ出力端子、４ｂ。４ｃ・・・振れ測定のためのピーク値の最大値側、最小
値側のピークホールド回路、５・・・入出力端子（コン
トロール部）、６ａ、６ｂ・・・振れの最大値９段差の
最大値の合否判定部。＄　２　口４近距劾Ｘ〔へ− 羊　１　ロｅ反勉４．蓉２　叉勤ｉ詳、７４像状パ軟ｉ鼾３１６、２１１−午）０レクソ手圧　梯ｊｑＪ１．Ｔ−＋峠印ゐ４ｃ　　、襞な朔魚より４仔３ｅＡ４−　Ａ　！、　４＆ｊｔδＩＮ、ｇ刀第３（２
）（ｃＡ−）竿３［］（孜）吟貨

Claims

【特許請求の範囲】

１、非接触ギャップセンサにより整流子表面の段差・振
れ量を評価する測定装置において、整流子機外形の固定
とセンサー出力のリニアリティ範囲でのセンサー停止と
を自動でおこない、そのセンサー出力から全整流子片の
凹凸を検出し、各隣接整流子片間のピーク値の差の中か
ら最大段差値をホールドし、また整流子１回転のピーク
値を最大値側と最小値側とで累進ホールドして、その両
者の最終値を差動出力して振れとし、この振れを長時間
に亘るホールド値を得て振れの変動量の大きさを測定評
価し出力することを特徴とするインライン形の整流子段
差・振れ測定装置。