JPS5812556A - 集電装置の火花監視装置 - Google Patents
集電装置の火花監視装置Info
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- JPS5812556A JPS5812556A JP56108822A JP10882281A JPS5812556A JP S5812556 A JPS5812556 A JP S5812556A JP 56108822 A JP56108822 A JP 56108822A JP 10882281 A JP10882281 A JP 10882281A JP S5812556 A JPS5812556 A JP S5812556A
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- Japan
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- frequency noise
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- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 title claims description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
- G01R31/343—Testing dynamo-electric machines in operation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/0046—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof characterised by a specific application or detail not covered by any other subgroup of G01R19/00
- G01R19/0053—Noise discrimination; Analog sampling; Measuring transients
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は集電装置の火花監視装置に係り、特に回転電機
の集電項や整流子部分で発生する火花を監視するのに好
適な集電装置の火花監視装置に関゛する０ 従来、この種の火花監視装置としては、光電管方式のも
のが知られているｏしかし、この方式では受光部の受光
範囲が制限されると共に、ブラシ底面などで発生する火
花を捕えることができないため、火花の発生を広範囲に
且つ正確に監視するには問題があった。
の集電項や整流子部分で発生する火花を監視するのに好
適な集電装置の火花監視装置に関゛する０ 従来、この種の火花監視装置としては、光電管方式のも
のが知られているｏしかし、この方式では受光部の受光
範囲が制限されると共に、ブラシ底面などで発生する火
花を捕えることができないため、火花の発生を広範囲に
且つ正確に監視するには問題があった。
また、火花発生に基づく高周波ノイズをアンテナで捕え
、その波高値と時間幅にそれぞれ独自の設定値を設けて
おき、高周波ノイズの波高値及び時間幅がそれぞれの設
定値管間時に越えたときに検出回数１回とし、この検出
回数を単位時間だけ積算してこの積算値から火花発生の
有無を判定するものもある（特願昭第５４−１５５６６
１号）。しかしこの方式では、高周波ノイズの大きさを
設定値によって２値化している几め、火花の有無は検出
できても、発生した火花の強度が検出できないという問
題がある。火花強度は、ブラシの接触圧調整や刷子交換
などを適切に行うために有用な情報である。
、その波高値と時間幅にそれぞれ独自の設定値を設けて
おき、高周波ノイズの波高値及び時間幅がそれぞれの設
定値管間時に越えたときに検出回数１回とし、この検出
回数を単位時間だけ積算してこの積算値から火花発生の
有無を判定するものもある（特願昭第５４−１５５６６
１号）。しかしこの方式では、高周波ノイズの大きさを
設定値によって２値化している几め、火花の有無は検出
できても、発生した火花の強度が検出できないという問
題がある。火花強度は、ブラシの接触圧調整や刷子交換
などを適切に行うために有用な情報である。
本発明の目的は、上記した従来技術の問題点をなくし、
回転電機の集電部で発生する火花の有無を１火花強度を
加味し友形で確実に検出することのできる集電装置の火
花監視装置ｔｊｔを提供するにあ紀。
回転電機の集電部で発生する火花の有無を１火花強度を
加味し友形で確実に検出することのできる集電装置の火
花監視装置ｔｊｔを提供するにあ紀。
この目的を達成するため、本発明は、回転電機集電部の
火花発生に基づく高周波ノイズの大きさが所定値以上に
なったときの波高値を求める手段と、前記高周波ノイズ
の大きさが所定値以上にあるときの時間幅を求める手段
と、前記波高値と時間幅とを掛算して波高時間積を求め
る手段とを設け、この波高時間積の大きさにより火花の
発生状態を監視するようにしたことを特徴とする。
火花発生に基づく高周波ノイズの大きさが所定値以上に
なったときの波高値を求める手段と、前記高周波ノイズ
の大きさが所定値以上にあるときの時間幅を求める手段
と、前記波高値と時間幅とを掛算して波高時間積を求め
る手段とを設け、この波高時間積の大きさにより火花の
発生状態を監視するようにしたことを特徴とする。
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。
。
第１図は本発明の一実施例に係る集電装置の火花監視装
置嶋のブロック図、第２図はその動作説明図である。
置嶋のブロック図、第２図はその動作説明図である。
第１図において、１は例えばタービン発電機の集電環室
内あるいは直流機の整流子付近に設置されたアンテナで
、火花発生に基づく高周波ノイズを捕えるものである。
内あるいは直流機の整流子付近に設置されたアンテナで
、火花発生に基づく高周波ノイズを捕えるものである。
２はアンテナ１で捕えた高周波ノイズの大きさがある設
定値以上になったときにおける高周波ノイズの波高値を
求める波高弁別記憶器、３は高周波ノイズの大きさが設
定値以上にあるときの時間幅を求める時間幅演算器、４
は掛算器である。波高弁別器２Ｆｉ、高周波増幅器５と
、検波器６と、中間周波増幅器７と、比較器８と、ピー
クホールド器９とから構成されている。
定値以上になったときにおける高周波ノイズの波高値を
求める波高弁別記憶器、３は高周波ノイズの大きさが設
定値以上にあるときの時間幅を求める時間幅演算器、４
は掛算器である。波高弁別器２Ｆｉ、高周波増幅器５と
、検波器６と、中間周波増幅器７と、比較器８と、ピー
クホールド器９とから構成されている。
比較器８は設定値入力端子１０を有している。
さらに、１１は掛算器の出力に比例したパルス幅のゲー
ト信号管発生する積分器、１２はクロックパルス発生器
、１３はアンド回路などからなるゲート回路、１４は計
数器である。
ト信号管発生する積分器、１２はクロックパルス発生器
、１３はアンド回路などからなるゲート回路、１４は計
数器である。
アンテナ１で受イδした火花発生に基づく高周波ノイズ
は、高周波増幅器５で増幅され、検波器６で検波され、
さらに中間周波増幅器７で増幅されて、＠２図（イ）に
実線で示すような入力信号Ａとなる。比較器８には設定
値入力端子１０から第２図Ｈ）Ｋ破線で示すようなレベ
ルの設定値Ｋが入力されており、比較器８は前記入力イ
キ号Ａとこの設定値にとを比較し、前者の方が大きいと
きだけ、第２図（ロ）のような２値化号を出力する。ピ
ークホールド器９は、比較器８の出力が“１＃レベルに
あるときだけ中間周波増幅器１からの入力信号Ａを入力
して、その間における入力信号人の波高値りをホールド
し、その波高値りに比例した振幅を有する第２図（ハ）
のような信号を出力する。また、時間幅演算器３Ｖｉ、
比較器の出力が“１″レベルにあるときの時間幅Ｗを演
算し、その時間幅Ｗに応じた振幅を有する第２肉に）の
ような信号を出力する。
は、高周波増幅器５で増幅され、検波器６で検波され、
さらに中間周波増幅器７で増幅されて、＠２図（イ）に
実線で示すような入力信号Ａとなる。比較器８には設定
値入力端子１０から第２図Ｈ）Ｋ破線で示すようなレベ
ルの設定値Ｋが入力されており、比較器８は前記入力イ
キ号Ａとこの設定値にとを比較し、前者の方が大きいと
きだけ、第２図（ロ）のような２値化号を出力する。ピ
ークホールド器９は、比較器８の出力が“１＃レベルに
あるときだけ中間周波増幅器１からの入力信号Ａを入力
して、その間における入力信号人の波高値りをホールド
し、その波高値りに比例した振幅を有する第２図（ハ）
のような信号を出力する。また、時間幅演算器３Ｖｉ、
比較器の出力が“１″レベルにあるときの時間幅Ｗを演
算し、その時間幅Ｗに応じた振幅を有する第２肉に）の
ような信号を出力する。
掛算器４Ｖｉ、ピークホールド器９の出力と時間幅演算
器３の出力とｔ−掛算することにエリ、火花強度に相応
する波高時間積を求め、第２図（ホ）のような信号を出
力する０ 積分器１１は、掛算器４の出−力を入力して、その振幅
に比例したパルス幅を有する第２図（へ）のような２値
化号を出力する。パルス幅が重なる杓合はオアをとる工
うにする。積分器１１の出力はゲート回路１３のゲート
信号とカリ、積分器１１の出力が１１２になっている間
だけ、クロックパルス発生器１２からのりｐツクパルス
がゲート回路１３を通過するので、計数器１４では通過
したパルス数１単位時間毎に計、数する。この計数値は
前記波高時間積を数値化したものに相当するから、この
実施例によれば、火花の発生とその強度を数値的に知る
ことができる。
器３の出力とｔ−掛算することにエリ、火花強度に相応
する波高時間積を求め、第２図（ホ）のような信号を出
力する０ 積分器１１は、掛算器４の出−力を入力して、その振幅
に比例したパルス幅を有する第２図（へ）のような２値
化号を出力する。パルス幅が重なる杓合はオアをとる工
うにする。積分器１１の出力はゲート回路１３のゲート
信号とカリ、積分器１１の出力が１１２になっている間
だけ、クロックパルス発生器１２からのりｐツクパルス
がゲート回路１３を通過するので、計数器１４では通過
したパルス数１単位時間毎に計、数する。この計数値は
前記波高時間積を数値化したものに相当するから、この
実施例によれば、火花の発生とその強度を数値的に知る
ことができる。
第３図は本発明の他の実施例に係る装置の部分的なブロ
ック図、第４図はその動作説明図である。
ック図、第４図はその動作説明図である。
第３図において、１５は中間周波増幅器７と比較器８の
間に設置されたゲート回路、１６Ｆ！ゲ一ト信号発生器
、１７杖トリガ回路である。これ以外の構成は第１因の
ものと同一であるので、図示全省略しである。
間に設置されたゲート回路、１６Ｆ！ゲ一ト信号発生器
、１７杖トリガ回路である。これ以外の構成は第１因の
ものと同一であるので、図示全省略しである。
この装置は、ゲート回路１５が開いているときだけ、中
間周波増幅器７からの入力信号が比較器８に入力きれる
ようになっている。即ち、トリガ回路１７からは第４図
（ト）のように周期的にトリガ信号が発生し、ゲート信
号発生器１６からはこれより少し遅れて第３図（ト）の
ような一定時間幅のゲート信号が発生する。ゲート回路
１５＃ｉゲート信号が″″１＃１＃レベルときだけ開く
から、例えば第４図（イ）に実線で示すような入力信号
Ａが中間周波増幅器７から出力されているとすると、比
較器８の出力は第４図仲）のようになる。これ以後の動
作は第１図及び第２図の場合と同様である。
間周波増幅器７からの入力信号が比較器８に入力きれる
ようになっている。即ち、トリガ回路１７からは第４図
（ト）のように周期的にトリガ信号が発生し、ゲート信
号発生器１６からはこれより少し遅れて第３図（ト）の
ような一定時間幅のゲート信号が発生する。ゲート回路
１５＃ｉゲート信号が″″１＃１＃レベルときだけ開く
から、例えば第４図（イ）に実線で示すような入力信号
Ａが中間周波増幅器７から出力されているとすると、比
較器８の出力は第４図仲）のようになる。これ以後の動
作は第１図及び第２図の場合と同様である。
なお、この実施例において、トリガ信号の周期、トリガ
信号からゲート信号発生までの遅れ時間及びゲート信号
の時間幅は任意に設定できる。したがって、例えばトリ
ガ信号の周期を回転電機の１（ロ）転につき１回とし、
これに対するゲート信号の遅れ時間を適当に設定するこ
とにより、基準角度（トリガ信号発生時）に対し遅れ時
間分だけずれた回転位相角からゲート信号のパルス幅に
相轟する角度分だけを、重点的に監視することができる
。
信号からゲート信号発生までの遅れ時間及びゲート信号
の時間幅は任意に設定できる。したがって、例えばトリ
ガ信号の周期を回転電機の１（ロ）転につき１回とし、
これに対するゲート信号の遅れ時間を適当に設定するこ
とにより、基準角度（トリガ信号発生時）に対し遅れ時
間分だけずれた回転位相角からゲート信号のパルス幅に
相轟する角度分だけを、重点的に監視することができる
。
そして、このようにすると、火花によるノイズ以外の回
転に同期した外米ノイズを除去することができると共に
、火花の出やすい箇所だけを１点的に監視することがで
きるから、検出精度が向上する０ 第５図は、回転電機で発生し次火花を目視観測した結果
と、上記実施例の装置で監視し友結果とを対比して示し
次ものである。横軸は時間、縦軸は波高時間積の大きさ
である。発生させた火花は４号火花から１号火花までで
ある゛。ここで、火花号数は経験的に定めた目視観°測
による火花強度の指標であり、弓数が大きいほど発生火
花は激しい。
転に同期した外米ノイズを除去することができると共に
、火花の出やすい箇所だけを１点的に監視することがで
きるから、検出精度が向上する０ 第５図は、回転電機で発生し次火花を目視観測した結果
と、上記実施例の装置で監視し友結果とを対比して示し
次ものである。横軸は時間、縦軸は波高時間積の大きさ
である。発生させた火花は４号火花から１号火花までで
ある゛。ここで、火花号数は経験的に定めた目視観°測
による火花強度の指標であり、弓数が大きいほど発生火
花は激しい。
ま几１号火花とは無火花ないしは目視観測不能な火花の
ことである。第５図から明らかなように、本発明の装置
で得られる波高時間積の大きさは火花強度に対応してお
り、波高時間積の大きさを火花強度とみて差支えないこ
とがわかる。
ことである。第５図から明らかなように、本発明の装置
で得られる波高時間積の大きさは火花強度に対応してお
り、波高時間積の大きさを火花強度とみて差支えないこ
とがわかる。
第６図は本発明のさらに他の実施例を示す。この図にお
いて第１図と同一部分には同一符号を付しである。この
実施例が第１図の実施例と異なるところは、掛算器４の
出力をヒストグラム処理装置１８により処理するように
した点である。
いて第１図と同一部分には同一符号を付しである。この
実施例が第１図の実施例と異なるところは、掛算器４の
出力をヒストグラム処理装置１８により処理するように
した点である。
即ち、この実施例においては、回転電機の回転軸が１回
転する毎に１パルスの回転基準信号を出力する光電式ピ
ックアップ１９と、この回転基準信号を基にして１回転
当り複数個に倍周した回転角度信号を作成し、回転基準
信号及び回転角度信号管出力する回転同期信号発生器２
０とを設け、上記回転基準信号と回転角度信号にエリ、
掛算器４から出力される波高時間積に対応するパルス状
波形の、ヒストグラム処理装置１Ｂにおけるサンプリン
グタイミングを決定する。ヒストグラム処理装置１８で
は、回転角度信号が入る度にサンプリングされた波高時
間積（パルス状波形）の波形平均を求め、同位相の回転
角信号毎にそれを積算するヒストグラム処理を実行する
。これにより、微弱な火花によって放射されたＳＮ比の
小さい周期性のある高周波ノイズの検出が可能となる〇
上記実施例では、高周波ノイズの波高値として零レベル
からの波高値を用いたが、波高値としては設定値レベル
からの波高値等を用いても差支えない。
転する毎に１パルスの回転基準信号を出力する光電式ピ
ックアップ１９と、この回転基準信号を基にして１回転
当り複数個に倍周した回転角度信号を作成し、回転基準
信号及び回転角度信号管出力する回転同期信号発生器２
０とを設け、上記回転基準信号と回転角度信号にエリ、
掛算器４から出力される波高時間積に対応するパルス状
波形の、ヒストグラム処理装置１Ｂにおけるサンプリン
グタイミングを決定する。ヒストグラム処理装置１８で
は、回転角度信号が入る度にサンプリングされた波高時
間積（パルス状波形）の波形平均を求め、同位相の回転
角信号毎にそれを積算するヒストグラム処理を実行する
。これにより、微弱な火花によって放射されたＳＮ比の
小さい周期性のある高周波ノイズの検出が可能となる〇
上記実施例では、高周波ノイズの波高値として零レベル
からの波高値を用いたが、波高値としては設定値レベル
からの波高値等を用いても差支えない。
以上説明したように本発明によれば、火花発生の有無だ
けでなく、発生した火花の強度に関する情報も得ること
ができるから、火花の発生状態をより正確に把握できる
利点がある。
けでなく、発生した火花の強度に関する情報も得ること
ができるから、火花の発生状態をより正確に把握できる
利点がある。
第１図は本発明の一実施例に係る火花監視装置のブロッ
ク図、第２図は同装置の動作を説明するための波形図、
第３図は本発明の他の実施例を示す部分的なブロック図
、第４図は同装置の動作を説明するための波形図、第５
図は本発明の装置によって得られたデータと目視観測結
果とを対比して示すグラフ、第６図は本発明のさらに他
の実施例を示すブロック図である。 １・・・・・・アンテナ、２・・・・・・波高弁別記憶
器、３・・・第１図 第２図 ｔｒｌ 第３図 第４図
ク図、第２図は同装置の動作を説明するための波形図、
第３図は本発明の他の実施例を示す部分的なブロック図
、第４図は同装置の動作を説明するための波形図、第５
図は本発明の装置によって得られたデータと目視観測結
果とを対比して示すグラフ、第６図は本発明のさらに他
の実施例を示すブロック図である。 １・・・・・・アンテナ、２・・・・・・波高弁別記憶
器、３・・・第１図 第２図 ｔｒｌ 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、回転電機集電部の火花発生に基づく高周波ノイズを
アンテナで捕え、この高周波ノイズを処理して火花の発
生１に監視するものにおいて、前記高周波ノイズの大き
さが所定値以上になつ友ときの波高値を求める波高弁別
記憶器と、前記高周波ノイズの大きさが所定値以上にあ
るときの時間幅を求める時間幅演算器と、前記波高値と
時間幅とを掛算して波高時間積を求める掛算器とを備え
、この波高時間積の大きさにエリ火花の発生状態を監視
するようにしたことを特徴とする集電装置の火花監視装
置。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記波高弁別記憶
器は前記高周波ノイズの取込み開始時点と取込み時間幅
を設定するゲート手段を有することを特徴とする集電装
置の火花監視装置０３、特許請求の範囲第１項において
、前記掛算器から出力される波高時間積は、回転電機の
回転に同期して同位相の回転角度毎に積算地理されるよ
うになっていることを特徴とする集電装置の火花監視装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56108822A JPS5812556A (ja) | 1981-07-14 | 1981-07-14 | 集電装置の火花監視装置 |
| CA000406892A CA1207836A (en) | 1981-07-14 | 1982-07-08 | Spark monitor device for current collectors |
| US06/397,047 US4577151A (en) | 1981-07-14 | 1982-07-12 | Spark monitor device for current collectors |
| DE3226169A DE3226169C2 (de) | 1981-07-14 | 1982-07-13 | Funkenüberwachungsgerät, das in einer sich drehenden elektrischen Maschine mit Stromkollektorring an diesem erzeugte Funken überwacht |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56108822A JPS5812556A (ja) | 1981-07-14 | 1981-07-14 | 集電装置の火花監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5812556A true JPS5812556A (ja) | 1983-01-24 |
| JPH0221212B2 JPH0221212B2 (ja) | 1990-05-14 |
Family
ID=14494400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56108822A Granted JPS5812556A (ja) | 1981-07-14 | 1981-07-14 | 集電装置の火花監視装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4577151A (ja) |
| JP (1) | JPS5812556A (ja) |
| CA (1) | CA1207836A (ja) |
| DE (1) | DE3226169C2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS619139A (ja) * | 1984-06-22 | 1986-01-16 | Hitachi Ltd | 集電装置の火花監視装置 |
| JP2013090425A (ja) * | 2011-10-18 | 2013-05-13 | Hitachi Ltd | 異常摩耗診断装置及びそれを備えた回転電機 |
Families Citing this family (29)
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|---|---|---|---|---|
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| DE3543927A1 (de) * | 1985-12-12 | 1987-06-19 | Kraftwerk Union Ag | Verfahren zur teilentladungserfassung und abreissfunkenmessung bei dynamoelektrischen hochspannungsmaschinen sowie einrichtung zu seiner durchfuehrung |
| DE3776377D1 (de) * | 1986-03-10 | 1992-03-12 | Siemens Ag | Einrichtung zum betriebsmaessigen elektronischen verarbeiten von betriebsdaten eines elektromotors. |
| JP2907336B2 (ja) * | 1987-02-17 | 1999-06-21 | 株式会社東芝 | 直流機の整流補償装置 |
| US5256977A (en) * | 1991-11-22 | 1993-10-26 | Axis Usa, Inc. | High frequency surge tester methods and apparatus |
| US5291128A (en) * | 1992-05-19 | 1994-03-01 | General Motors Corporation | Motor testing apparatus utilizing inertial loading |
| US5359293A (en) * | 1993-06-03 | 1994-10-25 | Bell Communications Research, Inc. | Electrical cable arcing fault detection by monitoring power spectrum in distribution line |
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| JP2005538674A (ja) * | 2002-09-10 | 2005-12-15 | アルストム テクノロジー リミテッド | 電気機械におけるブラシスパークおよびスパーク侵食を捕捉する方法および装置 |
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