JPH0530716A - 誘導電動機における回転子の軸方向変位検出装置 - Google Patents
誘導電動機における回転子の軸方向変位検出装置Info
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- JPH0530716A JPH0530716A JP3204025A JP20402591A JPH0530716A JP H0530716 A JPH0530716 A JP H0530716A JP 3204025 A JP3204025 A JP 3204025A JP 20402591 A JP20402591 A JP 20402591A JP H0530716 A JPH0530716 A JP H0530716A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 回転子両端部における漏洩磁束の不平衡を検
出し、該漏洩磁束の不平衡度によって回転子の軸方向の
変位を検知する誘導電動機における回転子の軸方向変位
検出装置を提供すること。 【構成】 誘導電動機の固定子１の両側で且つ固定子磁
極に作られる主磁界の外に配置された検出素子磁極３を
有する一対の磁気電気変換素子を設け、該一対の磁気電
気変換素子は回転子２の両端部における漏洩磁束を検知
するように対称的位置に配置され、該一対の磁気電気変
換素子の出力は差動出力となるように接続構成され、回
転子の両端部における漏洩磁束の不平衡度を検出し、該
漏洩磁束の不平衡度より回転子の軸方向の変位を検出す
る。
出し、該漏洩磁束の不平衡度によって回転子の軸方向の
変位を検知する誘導電動機における回転子の軸方向変位
検出装置を提供すること。 【構成】 誘導電動機の固定子１の両側で且つ固定子磁
極に作られる主磁界の外に配置された検出素子磁極３を
有する一対の磁気電気変換素子を設け、該一対の磁気電
気変換素子は回転子２の両端部における漏洩磁束を検知
するように対称的位置に配置され、該一対の磁気電気変
換素子の出力は差動出力となるように接続構成され、回
転子の両端部における漏洩磁束の不平衡度を検出し、該
漏洩磁束の不平衡度より回転子の軸方向の変位を検出す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は誘導電動機の回転子の軸
方向の変位を検出する軸方向変位検出装置に関するもの
である。
方向の変位を検出する軸方向変位検出装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来技術】従来、誘導電動機において、回転子軸受の
スラスト方向の摩耗等による回転子の軸方向の変位を検
出する方法としては、機械的検知方法と電気的検知方法
が実用化され又は提案されている。
スラスト方向の摩耗等による回転子の軸方向の変位を検
出する方法としては、機械的検知方法と電気的検知方法
が実用化され又は提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の機械的検知
方法によるものは、構造が複雑、高度な機械加工や組立
てが要求され、且つ非破壊的検知でないため検出部の再
度の使用ができない等の欠点があった。また、電気的検
知方法によるものは、電動機の主磁界の変化を利用する
ため固定子磁極に何等かの検出素子を装着する必要があ
ったが、固定子磁極は形状や主巻線との構造上の整合を
うることに困難があり、いまだ実用化するにいたってい
ないのが現状である。
方法によるものは、構造が複雑、高度な機械加工や組立
てが要求され、且つ非破壊的検知でないため検出部の再
度の使用ができない等の欠点があった。また、電気的検
知方法によるものは、電動機の主磁界の変化を利用する
ため固定子磁極に何等かの検出素子を装着する必要があ
ったが、固定子磁極は形状や主巻線との構造上の整合を
うることに困難があり、いまだ実用化するにいたってい
ないのが現状である。
【０００４】本発明は上記電気的検知方法に属するもの
であるが、上記欠点を除去するため、誘導電動機の固定
子主磁界の変化を利用するものではなく、回転子両端部
における漏洩磁束の不平衡を検出し、該漏洩磁束の不平
衡度によって回転子の軸方向の変位を検知する誘導電動
機における回転子の軸方向変位検出装置を提供すること
を目的とする。
であるが、上記欠点を除去するため、誘導電動機の固定
子主磁界の変化を利用するものではなく、回転子両端部
における漏洩磁束の不平衡を検出し、該漏洩磁束の不平
衡度によって回転子の軸方向の変位を検知する誘導電動
機における回転子の軸方向変位検出装置を提供すること
を目的とする。
【０００５】上記課題を解決するため本発明は、誘導電
動機の固定子の両側で且つ固定子磁極に作られる主磁界
の外に配置された一対の磁気電気変換素子を設け、該一
対の磁気電気変換素子は回転子の両端部における漏洩磁
束を検知するように対称的位置に配置すると共に、該一
対の磁気電気変換素子の出力は差動出力となるように接
続構成し、該差動出力により回転子の両端部における漏
洩磁束の不平衡度を検出し、該漏洩磁束の不平衡度より
回転子の軸方向の変位を検出することを特徴とする。
動機の固定子の両側で且つ固定子磁極に作られる主磁界
の外に配置された一対の磁気電気変換素子を設け、該一
対の磁気電気変換素子は回転子の両端部における漏洩磁
束を検知するように対称的位置に配置すると共に、該一
対の磁気電気変換素子の出力は差動出力となるように接
続構成し、該差動出力により回転子の両端部における漏
洩磁束の不平衡度を検出し、該漏洩磁束の不平衡度より
回転子の軸方向の変位を検出することを特徴とする。
【０００６】また、誘導電動機の固定子鉄心の両側端は
回転子鉄心の両側端から所定寸法だけ内側に位置してお
り、該固定子鉄心の両側端面に前記一対の磁気電気変換
素子を配置したことを特徴とする。
回転子鉄心の両側端から所定寸法だけ内側に位置してお
り、該固定子鉄心の両側端面に前記一対の磁気電気変換
素子を配置したことを特徴とする。
【０００７】また、誘導電動機の固定子鉄心の両側端と
回転子鉄心の両側端は略同一面に位置し、該固定子鉄心
の両側端に所定寸法の切欠部を設けて主磁界を制限し、
該主磁界制限部に前記一対の磁気電気変換素子を配置し
たことを特徴とする。
回転子鉄心の両側端は略同一面に位置し、該固定子鉄心
の両側端に所定寸法の切欠部を設けて主磁界を制限し、
該主磁界制限部に前記一対の磁気電気変換素子を配置し
たことを特徴とする。
【０００８】
【作用】回転子の軸方向変位検出装置を上記のように構
成することにより、回転子鉄心を含む誘導電動機の回転
子が正規の軸方向位置にある場合は、磁気電気変換素子
が検出する漏洩磁束は同量であるから、その差動出力は
零となる。軸受スラスト方向の摩耗等の原因で回転子が
軸方向に変位したとすると、回転子鉄心の端面が近づく
側の磁気電気変換素子はより多くの漏洩磁束を検出し、
回転子鉄心が遠ざかる側の磁気電気変換素子はより少な
い漏洩磁束を検出することになり、その結果差動出力は
回転子鉄心の軸方向変位に略対応する大きさとなる。従
って、この差動出力から回転子の軸方向の変位が検出で
きる。
成することにより、回転子鉄心を含む誘導電動機の回転
子が正規の軸方向位置にある場合は、磁気電気変換素子
が検出する漏洩磁束は同量であるから、その差動出力は
零となる。軸受スラスト方向の摩耗等の原因で回転子が
軸方向に変位したとすると、回転子鉄心の端面が近づく
側の磁気電気変換素子はより多くの漏洩磁束を検出し、
回転子鉄心が遠ざかる側の磁気電気変換素子はより少な
い漏洩磁束を検出することになり、その結果差動出力は
回転子鉄心の軸方向変位に略対応する大きさとなる。従
って、この差動出力から回転子の軸方向の変位が検出で
きる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明の誘導電動機における回転子の軸方
向変位検出装置の概略構成を示す図である。図１（ａ）
は電動機の軸方向断面の片側を示す図であり、同図
（ｂ）はこれを軸方向から見た図である。
する。図１は本発明の誘導電動機における回転子の軸方
向変位検出装置の概略構成を示す図である。図１（ａ）
は電動機の軸方向断面の片側を示す図であり、同図
（ｂ）はこれを軸方向から見た図である。
【００１０】図において、１は誘導電動機の固定子鉄心
であり、２は回転子鉄心、３は検出素子磁極である。回
転子鉄心２はその端面２１が検出素子磁極の検出端３１
と回転子鉄心２からの漏洩磁束を検出するのに適する位
置関係となるように、固定子鉄心１よりその積層厚を大
きくしてある。即ち、固定子鉄心１の端面は回転子鉄心
２の端面２１から所定寸法だけ内側に位置している。検
出素子磁極３の他端は固定子鉄心１に植え込まれてお
り、その脚部に検出コイル３２が巻かれている。上記検
出素子磁極３及び検出コイル３２で回転子鉄心２の両端
からの漏洩磁束を検知する磁気電気変換素子を構成す
る。この磁気電気変換素子は固定子鉄心の他端面にも対
称に設けられている。
であり、２は回転子鉄心、３は検出素子磁極である。回
転子鉄心２はその端面２１が検出素子磁極の検出端３１
と回転子鉄心２からの漏洩磁束を検出するのに適する位
置関係となるように、固定子鉄心１よりその積層厚を大
きくしてある。即ち、固定子鉄心１の端面は回転子鉄心
２の端面２１から所定寸法だけ内側に位置している。検
出素子磁極３の他端は固定子鉄心１に植え込まれてお
り、その脚部に検出コイル３２が巻かれている。上記検
出素子磁極３及び検出コイル３２で回転子鉄心２の両端
からの漏洩磁束を検知する磁気電気変換素子を構成す
る。この磁気電気変換素子は固定子鉄心の他端面にも対
称に設けられている。
【００１１】図２は回転子の軸方向変位検出装置の回路
構成を示す図である。図示するように、固定子鉄心１の
両端面に装着された前記磁気電気変換素子の検出コイル
３２Ａ及び検出コイル３２Ｂの検出出力は差動出力とな
るように互いに打消合う極性に接続され、その出力は表
示回路部４に接続されている。表示回路部４は整流素子
４１、ローパスフィルタを構成する抵抗４２とコンデン
サ４３と直流表示機器４４とから構成されている。
構成を示す図である。図示するように、固定子鉄心１の
両端面に装着された前記磁気電気変換素子の検出コイル
３２Ａ及び検出コイル３２Ｂの検出出力は差動出力とな
るように互いに打消合う極性に接続され、その出力は表
示回路部４に接続されている。表示回路部４は整流素子
４１、ローパスフィルタを構成する抵抗４２とコンデン
サ４３と直流表示機器４４とから構成されている。
【００１２】図１において、回転子鉄心２の端面２１は
固定子鉄心１の端面１１より外側にあるため、磁気電気
変換素子の検出素子磁極３の検出端３１が検出する磁束
は固定子鉄心１に生じる主磁束の漏洩成分が小さいこと
から回転子鉄心２の端部における漏洩磁束が主たる成分
となる。
固定子鉄心１の端面１１より外側にあるため、磁気電気
変換素子の検出素子磁極３の検出端３１が検出する磁束
は固定子鉄心１に生じる主磁束の漏洩成分が小さいこと
から回転子鉄心２の端部における漏洩磁束が主たる成分
となる。
【００１３】図２において、回転子鉄心２を含む誘導電
動機の回転子が正規の軸方向位置にある場合は、磁気電
気変換素子の検出コイル３２Ａ及び検出コイル３２Ｂが
それぞれ検出する回転子鉄心２の端部の漏洩磁束は同量
であるから、これら検出コイル３２Ａ，３２Ｂがそれぞ
れ検出する漏洩磁束は同量であり、検出コイル３２Ａ，
３２Ｂの差動出力は零となる。
動機の回転子が正規の軸方向位置にある場合は、磁気電
気変換素子の検出コイル３２Ａ及び検出コイル３２Ｂが
それぞれ検出する回転子鉄心２の端部の漏洩磁束は同量
であるから、これら検出コイル３２Ａ，３２Ｂがそれぞ
れ検出する漏洩磁束は同量であり、検出コイル３２Ａ，
３２Ｂの差動出力は零となる。
【００１４】今、回転子が軸受スラスト方向の摩耗等の
原因で軸方向に変位したとすると、回転子鉄心２の端面
２１が近づく側の磁気電気変換素子はより多くの漏洩磁
束を検出し、回転子鉄心２が遠ざかる側の磁気電気変換
素子はより少ない漏洩磁束を検出することになる。その
結果、検出コイル３２Ａと検出コイル３２Ｂとの差動出
力は回転子鉄心２の軸方向変位に略対応する大きさとな
る。この差動出力が表示回路部４へ出力され、整流素子
４１、抵抗４２とコンデンサ４３で構成されるローパス
フィルタを通って直流表示機器４４に入力される。この
直流表示機器４４の表示により回転子の軸方向の変位を
知ることができる。
原因で軸方向に変位したとすると、回転子鉄心２の端面
２１が近づく側の磁気電気変換素子はより多くの漏洩磁
束を検出し、回転子鉄心２が遠ざかる側の磁気電気変換
素子はより少ない漏洩磁束を検出することになる。その
結果、検出コイル３２Ａと検出コイル３２Ｂとの差動出
力は回転子鉄心２の軸方向変位に略対応する大きさとな
る。この差動出力が表示回路部４へ出力され、整流素子
４１、抵抗４２とコンデンサ４３で構成されるローパス
フィルタを通って直流表示機器４４に入力される。この
直流表示機器４４の表示により回転子の軸方向の変位を
知ることができる。
【００１５】図３は本発明の誘導電動機における回転子
の軸方向変位検出装置の他の概略構成を示す図である。
図１に示す軸方向変位検出装置では、回転子鉄心２は固
定子鉄心１よりその積層厚を大きくし、回転子鉄心２の
端面２１が固定子鉄心１の端面１１より十分外側に位置
するようにしているが、このように回転子鉄心２と固定
子鉄心１との間に積層厚の差をつけると鉄心の製造上に
おいて不便があるため、これらの形状を電磁的に等価変
換して回転子鉄心と固定子鉄心とを同じ積層厚にすると
好都合である。図３はこの等価変換を行った例を示して
いる。
の軸方向変位検出装置の他の概略構成を示す図である。
図１に示す軸方向変位検出装置では、回転子鉄心２は固
定子鉄心１よりその積層厚を大きくし、回転子鉄心２の
端面２１が固定子鉄心１の端面１１より十分外側に位置
するようにしているが、このように回転子鉄心２と固定
子鉄心１との間に積層厚の差をつけると鉄心の製造上に
おいて不便があるため、これらの形状を電磁的に等価変
換して回転子鉄心と固定子鉄心とを同じ積層厚にすると
好都合である。図３はこの等価変換を行った例を示して
いる。
【００１６】図３においては、固定子鉄心１の一部に切
欠部分を作り、主磁界を制限すると共に、その切欠部の
端面１１を回転子鉄心の端面２１より十分内側になるよ
うにする。また、磁気電気変換素子の検出素子磁極３の
検出端３１も内側に湾曲させ、回転子鉄心２の端面２１
がこの検出端３１と適当な位置関係となるようにしてい
る。このような構造においても電磁気的には図１の構造
と等価であり、従って、図１に基づいての説明は図３に
ついても有効であるのでここではその説明は省略する。
欠部分を作り、主磁界を制限すると共に、その切欠部の
端面１１を回転子鉄心の端面２１より十分内側になるよ
うにする。また、磁気電気変換素子の検出素子磁極３の
検出端３１も内側に湾曲させ、回転子鉄心２の端面２１
がこの検出端３１と適当な位置関係となるようにしてい
る。このような構造においても電磁気的には図１の構造
と等価であり、従って、図１に基づいての説明は図３に
ついても有効であるのでここではその説明は省略する。
【００１７】図４は図３の回転子の軸方向変位検出装置
の実験結果を示す図である。同図において、縦軸は検出
電流値を示し、横軸は回転子の軸方向（スラスト方向）
の変位を示す。図示するように、若干の負荷変動による
検出電流の変化はあるものの、全体として回転子の軸方
向変位を的確に検知できる。
の実験結果を示す図である。同図において、縦軸は検出
電流値を示し、横軸は回転子の軸方向（スラスト方向）
の変位を示す。図示するように、若干の負荷変動による
検出電流の変化はあるものの、全体として回転子の軸方
向変位を的確に検知できる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば下記
のような優れた効果がえられる。 （１）回転子鉄心の両端部の漏洩磁束を一対の磁気電気
変換素子で検出し、その差動出力によって該漏洩磁束の
不平衡を検出し、これによって軸受スラスト方向の摩耗
等による回転子の軸方向の変位を検出することができ
る。
のような優れた効果がえられる。 （１）回転子鉄心の両端部の漏洩磁束を一対の磁気電気
変換素子で検出し、その差動出力によって該漏洩磁束の
不平衡を検出し、これによって軸受スラスト方向の摩耗
等による回転子の軸方向の変位を検出することができ
る。
【００１９】（２）また、固定子磁極に作られた主磁束
を利用せず回転子端部の漏洩磁束を利用する方式である
ため、固定子磁極に直接検出素子を装着する必要がな
く、このため検出素である磁気電気変換素子は別部品と
して製造し、且つ組み立てることができるから、誘導電
動機本体の製造が容易にできる。
を利用せず回転子端部の漏洩磁束を利用する方式である
ため、固定子磁極に直接検出素子を装着する必要がな
く、このため検出素である磁気電気変換素子は別部品と
して製造し、且つ組み立てることができるから、誘導電
動機本体の製造が容易にできる。
【図１】本発明の誘導電動機における回転子の軸方向変
位検出装置の概略構成を示す図である。
位検出装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の回転子の軸方向変位検出装置の回路構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図３】本発明の誘導電動機における回転子の軸方向変
位検出装置の他の概略構成を示す図である。
位検出装置の他の概略構成を示す図である。
【図４】図３の回転子の軸方向変位検出装置の実験結果
を示す図である。
を示す図である。
１ 固定子鉄心
２ 回転子鉄心
３ 検出素子鉄心
１１ 端面
２１ 端面
３１ 検出端
３２ 検出コイル
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 高橋 満
東京都品川区北品川５−５−13（Ｕビル５
Ｆ） 日本ビジネスシステムズ株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 誘導電動機の固定子鉄心の両側で且つ固
定子磁極に作られる主磁界の外に配置された一対の磁気
電気変換素子を設け、 該一対の磁気電気変換素子は誘導電動機回転子の両端部
における漏洩磁束を検知するように対称的位置に配置す
ると共に、該一対の磁気電気変換素子の出力は差動出力
となるように接続構成し、 該差動出力により前記回転子の両端部における漏洩磁束
の不平衡度を検出し、該漏洩磁束の不平衡度より回転子
の軸方向の変位を検出することを特徴とする誘導電動機
における回転子の軸方向変位検出装置。 - 【請求項２】 前記誘導電動機の固定子鉄心の両側端は
回転子鉄心の両側端から所定寸法だけ内側に位置してお
り、該固定子鉄心の両側端面に前記一対の磁気電気変換
素子を配置したことを特徴とする請求項１記載の誘導電
動機における回転子の軸方向変位検出装置。 - 【請求項３】 前記誘導電動機の固定子鉄心の両側端と
回転子鉄心の両側端は略同一面に位置し、該固定子鉄心
の両側端に所定寸法の切欠部を設けて主磁界を制限し、
該主磁界制限部に前記一対の磁気電気変換素子を配置し
たことを特徴とする請求項１記載の誘導電動機における
回転子の軸方向変位検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3204025A JPH0813183B2 (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 誘導電動機における回転子の軸方向変位検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3204025A JPH0813183B2 (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 誘導電動機における回転子の軸方向変位検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0530716A true JPH0530716A (ja) | 1993-02-05 |
| JPH0813183B2 JPH0813183B2 (ja) | 1996-02-07 |
Family
ID=16483517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3204025A Expired - Fee Related JPH0813183B2 (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 誘導電動機における回転子の軸方向変位検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0813183B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09233769A (ja) * | 1996-02-26 | 1997-09-05 | Ebara Corp | 誘導電動機の軸受摩耗検知装置 |
| US5926001A (en) * | 1996-09-06 | 1999-07-20 | Nikkiso Co., Ltd. | Canned motor bearing wear monitoring device |
| US5925951A (en) * | 1998-06-19 | 1999-07-20 | Sundstrand Fluid Handling Corporation | Electromagnetic shield for an electric motor |
| US5955880A (en) * | 1996-12-05 | 1999-09-21 | Beam; Palmer H. | Sealless pump rotor position and bearing monitor |
| GB2361998B (en) * | 2000-01-13 | 2004-04-28 | Klein Schanzlin & Becker Ag | A device for determining the axial position of the rotor in hermetically sealed drives |
| JP2013088339A (ja) * | 2011-10-20 | 2013-05-13 | Hitachi Ltd | 静止誘導電器の中身変位検出装置 |
| US11574398B2 (en) | 2019-03-08 | 2023-02-07 | Mitsubishi Electric Corporation | Inspection method for rotating electric machine, rotating electric machine, and inspection system for rotating electric machine |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP5863549B2 (ja) * | 2012-04-24 | 2016-02-16 | 三菱電機株式会社 | 積層鉄心端面の検出装置および検出方法 |
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| JPS5278047A (en) * | 1975-12-23 | 1977-07-01 | Teikoku Denki Seisakusho Kk | Operation monitoring device for eletric rotary machine |
-
1991
- 1991-07-18 JP JP3204025A patent/JPH0813183B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH0813183B2 (ja) | 1996-02-07 |
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