JPH0386039A - リニアモータ用コイルの劣化検出法 - Google Patents

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］ この発明は、リニアモータ用コイルの劣化診断または故
障検出方法に関する。

［従来の技術］ 従来、リニアモータ用コイルの正規運転中の劣化診断は
なされていない。

−Ｍの３相交流の電力設備系統では、零相電流を検出し
て事故検出または劣化診断を行なっている。しかし、リ
ニアモータ用コイル１個のみを考えたとき、その入出力
端子は完全に対称になっていない、即ち、コイル中の電
圧降下分だけ出力端子の電圧は入力端子の電圧よりも小
さくなる。多相のコイルを考えた場合でもコイルには矩
形波状電流が時間ずれを持って印加され、交流回路のよ
うな対称３相電流ではないので、零相電流の検出はでき
ないことになる。

［発明が解決しようとする課題］ このような点で、連続して配列されたリニアモータ用コ
イルでは、正規動作回路配線状態での絶縁診断あるいは
故障の検出は簡単ではないので、これまでは行なわれて
いなかった。

この発明は、このような点に鑑みてなされたもので、リ
ニアモータ用コイル単独の劣化診断を可能とした新規な
リニアモータ用コイルの劣化検出法を提供することを目
的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明では、リニアモータ用コイルの通電端子（入出
力端子）を−括して貫通型変流器（ＣＴ）に挿入するこ
とによって、コイル、通電電流の影響を相殺し、接地側
に流れるパルス性あるいは振動性電流のみを検出して、
リニアモータ用コイルの絶縁劣化診断を行なうようにし
たちのである。

特に、貫通型変流器（ＣＴ）を含めた検出判定回路の高
周波特性を高めてコロナ電流も判定できるようにし、絶
縁診断６行なえるようにしたちのである。

［実　施　例］ 以下、図面に基づいてこの発明の詳細な説明する。第１
図は、この発明の原理を示す構成図で、ブロックで示す
リニアモータ用コイルｌのコイル導体２の近傍から出る
コロナ電流あるいはリーク電流をコロナ等価電圧源９で
近似すると、鎖線で示すコロナ電流またはリーク電流１
０はリニアモータ用コイルｌの半導電性外部遮蔽（プラ
スチックス導電層）３より接地を通して接続ケーブルの
遮蔽層８に入る。そして、接続ケーブルの絶縁体の静電
容量を通して接続ケーブルのケーブル導体７に入り、矢
印１０′、１０’　で示すようにリニアモータ用コイル
導体２の発生点に戻ることになる。コイルが金属性外部
遮蔽を持つときにも接地の仕方によってこの関係は成立
する。リニアモータ用コイル１のコイル導体２に流れる
通電々流は入力と出力で方向が反対になるので、入出力
端子を一括して貫通させた貫通型変流器（ＣＴ）６には
打消し合って表われない、しかるに、コロナ電流ｌＯは
いずれも接続ケーブルの遮蔽層８側より接続ケーブル導
体７．リニアモータ用コイル導体２へと流れるので左右
同方向となり、貫通型変流器（ＣＴ）６に検出されるこ
とになる。この貫通型変流器（ＣＴ）６にフィルター回
路１４を接続し、検出回路１５により検出するように構
成する。

上記コロナ電流ｌＯはパルス性（リーク電流もパルス的
な振動性電流となる。）なので、貫通型変流器（ＣＴ）
６としては高周波特性の良いものが必要である。

一方、コイルの絶縁破壊時には、コイル通電々流に類似
の周波数成分で大きな電流が接地側に流れるので検出も
容易であるし、コロナ電流またはリーク電流との区別が
可能である。

このような意味から、リニアモータ用コイル１の劣化判
定には複数の検出判定回路の設置が望ましいことになる
。

第２図は、コロナ電流検出判定回路の一例を示すブロッ
ク図である０貫通型変流器（ＣＴ）６としては高周波特
性の良いコア（鉄心）を用いる。

リニアモータ用コイルｌの勧化検出にはフェライトコア
程度で十分である。フィルター回路１４は高域濾波器（
ハイパスフィルター）で、一般に７〜１０ｋＨｚ以上の
帯域を持つものが用いられるが、コロナの特性によって
は数１００ｋＨｚ台を選択的に通過させるものが良い場
合も多い、絶縁体の種類によっては、数ＭＨｚから数１
００ＭＨｚで検出されている場合もあるといわれる。

このようにして検出された劣化信号は、一般にはメタル
回線によって端末に伝送されるのであるが、リニアモー
タ用コイルのように大きな電流が断続的に流れる場合に
は、伝送中での電気雑音の影響が大きい。したがって、
劣化信号を一旦光に変換して光ファイバーによって伝送
することが望ましいことになる。一般には、リニアモー
タ用コイル毎に設置された検出回路１５あるいは判定回
路１６の数だけの光ファイバーを敷設するか、伝送装置
を用いて多重化して送るかのどちらかが用いられるが、
伝送系はなるべくパッシブ回路が望ましい。

そこで、この発明では第３図に示すように一条の光ファ
イバー１２に局所的に直径６ｍｍから４０ｍｍ程度に湾
曲させてノード１３を形成すると、この湾曲部のノード
１３より光ファイバー１２へ光を注入することができる
ので、リニアモータ用コイル毎に光ファイバー１２に局
所的屈曲部のノード１３を設け、このノード１３の対応
する位置にそれぞれ発光ダイオード（ＬＥＤ）１１を設
置して、この光を光ファイバー１２に注入させれば、−
本の光ファイバー１２のみで端末への信号光の伝送が可
能になる。ただし、ノード１３では同時に光の漏洩ら生
じるので、長距離の伝送は困難である。しかし、数１０
０ｍオーダーの伝送は十分可能で、遠隔での集中検出が
可能となる。

なお、発光ダイオード（ＬＥＤ）の点灯は１個所のみで
、複数個の同時点灯のときはこの方式では判断が困難に
なる場合が生じる。勿論発光ダイオード（ＬＥＤ）の代
りにレーザーダイオード（ＬＤ）でもよいが、この場合
寿命が問題になる。

［発明の効果］ 以上説明したとおり、この発明のリニアモータ用コイル
の劣化検出法は、 ■リニアモータ用コイルの正常運転中の劣化診断を初め
て可能にすることができた。そして、複数の検出９判定
回路によりコロナ放電開始から絶縁破壊までいくつかの
レベルに分けて診断することができる。

■リニアモータ用コイルの絶縁の種類によってコロナの
周波数域が異なるので、この発明では選択帯域周波数を
特定していないが、絶縁診断における判定のためにはあ
る特定域の周波数帯に限定すると判定の信頼性が向上す
る。

■特別の装置なしに、発光ダイオード等の発光素子の信
号光を伝送できる一本の光ファイバーによる検出システ
ムなので、ノイズの影響を受けることなく、また、経済
的にも優れたものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のリニアモータ用コイルの劣化検出
法の原理を説明するための構成図、第２図は、コロナ電
流を検出する回路のブロック図、 第３図は、劣化検出による判定信号を光ファイバーによ
って伝送するシステムの構成図である。 ｌ・・・リニアモータ用コイル ２・・・コイル導体 ３・・・コイルの外部遮蔽 ４・・・コイルの通電端子（入力側） ５・・・コイルの通電端子（出力側） ６・・・貫通型変流器（ＣＴ） ７・・・接続ケーブル導体 ８・・・接続ケーブル遮蔽層 ９・・・コロナ等価電圧源 ０・・・コロナ電流（またはリーク電流）１・・・発光
素子 ２・・・光ファイバー ３・・・局所屈曲部 ４・・・フィルター回路 ５・・・検出回路 ６・・・判定回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）リニアモータ用コイルの一対の入出力端子を一括
   して貫通型変流器に挿入し、コイルの劣化または絶縁破
   壊によってコイル導体から接地側に流れるパルス性電流
   あるいは振動性電流を上記貫通型変流器によって検出し
   、一つまたは複数個の検出判定回路を作動させ、コイル
   の劣化診断および故障検出を行なうようにしたことを特
   徴とするリニアモータ用コイルの劣化検出法。
2. （２）高周波帯域特性が良好な貫通型変流器とハイパス
   フィルターによりコイルに流れる通電電流の基本周波数
   およびその高調波成分に対する感度が低く、かつ、コイ
   ル導体近傍より生じるコロナパルスの成分周波数の近辺
   領域を選択的に検出できるようにして、コロナ検出判定
   回路を作動させるようにした請求項１記載のリニアモー
   タ用コイルの劣化検出法。
3. （３）検出判定回路の一つとして、発光ダイオード（Ｌ
   ＥＤ）を装着した回路を用い、コロナ電流あるいはコイ
   ルの絶縁破壊電流の検出により発光ダイオードを点灯し
   、その光を光ファイバーの局所屈曲部に注入し、光ファ
   イバーを通して端部に伝送させることにより、伝送中に
   他コイルからの誘導雑音あるいは他の電気雑音の妨害が
   生じないようにした請求項１記載のリニアモータ用コイ
   ルの劣化検出法。