JPS5818448Y2 - 電動機の温度異常監視装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は負荷率により温度上昇が変化する装置である電
動機において、軽負荷時においても温度異常の検出が可
能な電動機の温度異常監視装置に関する。

電動機等は負荷率により温度が変わり、またその温度上
昇は冷却構造等の外部要因の影響をうけやすい。

例えばエアーフィルターが目詰まりすれば温度は上昇し
、クーラー冷却能力が低下すれば温度が上昇する。

従来のこの種電動機の温度上昇監視は、コイル温度測定
検出器から温度の上限リミット機構のみを有する測定器
に接続し、例えばコイルの絶縁がＢ種絶縁であればその
測定器のリミット設定を８０℃＋４０℃＝１２０℃なる
絶縁種別による許容温度上昇値十周囲温度の値を設定し
、単純なリミットによる警報を出力させる装置を使用し
ていた。

この場合、フィルター目詰まり等による温度上昇は、電
動機吸入部温度測定値と排気部温度測定値の差を記録に
とり、人間が判断するという方法であったが、これでは
負荷率による補正を人間が行なうことになり、面倒であ
った。

しかも、電動機を運転し温度監視をしている場合、前記
従来装置はリミット値チェックのみであり、この多合、
異常の早期発見はできない。

即ち、エアーフィルター等が目詰まりをおこしても軽負
荷時にはリミットがかからないことから負荷を定格値に
あげたりすることがあるが、定格値にあげるとリミット
がかかり、このときには既に許容温度を超えてしまって
からの検出であるため、電動機停止に至る、というケー
スが多い。

本考案はこの点にかんがみ、軽負荷で運転中であっても
定格負荷運転に移行すると許容温度値を超えるおそれが
あるような事態等の異常を早期に検出でき、運転に対す
る対策をたて得るようにした電動機の温度異常監視装置
を提供することを目的とする。

以下添付図面を参照して本考案の一実施例を説明する。

図で１は被測定電動機回路に設けられ負荷率をテ゛−夕
として得るための変流器、２は電動機冷却風の給気温度
を測定する給気温度検出器、３は電動機コイルの温度を
測定するコイル温度検出器である。

変流器１の出力は変換器４により変流器１出力に比例し
た信号ｉを得、この信号ｉをバイアス回路５に入力し、
無負荷電流のとき次段の演算回路６への入力が零となる
ようにバイアスをかける。

この処理をした電流■。を前記演算回路６へ入力しａ＋
ｂＢ＝■なる演算を行ない、電動機の負荷電流からその
電流値における温度上昇に比例した信号、つまり正常時
における推定温度上昇値信号を求める。

両式において、ａは機械損等の固定損、ｂは被測定電動
機の試験データに基づいて決定される変化分常数である
。

即ち、例えば１００％負荷における実際の温度上昇、８
０％負荷における実際の温度上昇等２〜３点の実際の温
度上昇値のデータを求め、このとき銅損■３以外の要因
である変化分すを割りだせば、第２図のように固定損ａ
を基点とする負荷電流一温度上昇の温度上昇推定特性曲
線が得られる。

このようにして得た被測定電動機の特性にあった前記■
なる正常時推定温度上昇値信号を得、偏差演算回路７の
一方の入力とする。

一方、電動機の給気温度検出器２の検出値を変換器８に
より給気温度信号Ｔ。

に変換し、またコイル温度検出器３の検出値を変換器９
によりコイル温度信号Ｔに変換し、減算器１０にて電動
機給気温度Ｔ。

を電動機コイル温度Ｔがら減算しＴＴｏ＝ｔなる被測定
電動機の実際のコイル温度上昇値に比例した信号ｔを得
、これを前記偏差演算回路７の他方の入力とする。

即ち、この場合、例えば電動機の冷却系の排気側温度を
測定して電動機の実際のコイル温度上昇値に比例した信
号ｔとすることもできる。

しがしコイル温度検出器３は所謂測温抵抗体等をコイル
間に埋込む検出器であり、排気温度検出よりもコイル温
度検出の方が応答よく検出可能である。

また排気側温度のみの測定では周囲温度が上昇した場合
、冷却器不良による温度上昇であるがどうが明確となら
ないので、吸気側の温度検出が必要である。

そこで、本考案では電動機の実際のコイル温度上昇値に
比例した信号ｔを求める要素として、冷却風の給気温度
検出器２とコイル温度検出器３を用いている。

このような人力を受けた偏差演算回路７において・は、
前記演算回路６にて演算により求めたコイルの推定温度
上昇値■を実際のコイル温度上昇値ｔから減算し、任意
の負荷電流における正常時推定温度上昇値と実際の温度
上昇値の偏差値αを求める。

この偏差値αが電動機の外部条件の異常の、有無の判断
要素となるものである。

即ち、エアーフィルタ等の目詰まりがあったとき演算に
より求めた前記Ｉ信号は変化しないが、実際の上昇温度
ｔが変化することから、ｔ−Ｉ＝αたる偏差を監視する
ことにより負荷変化に基づかない外部要因による異常が
検知できることになる。

そこで、偏差リミット設定回路１１を設け、この設定回
路１１においてその判断基準としての実際の温度上昇の
偏差リミット値βを設定し、これを前記偏差値αと比較
させる。

即ち、被測定電動機の絶縁種別により規定されている許
容温度上昇値、例えばＢ種絶縁ならその許容温度上昇限
度は８０℃であるが、この温度から被測定電動機の１０
０％負荷時における実際の温度上昇値を試験データより
得てその差に対応する信号を偏差リミット値βとして設
定する。

つまり、Ｂ種絶縁で１００％負荷時の温度上昇値が６５
℃であったとすれば、β＝（８０℃−６５℃）＝１５℃
を偏差リミット値として設定するわけである。

この偏差リミット値βと前述の偏差値αを比較回路１２
にて比較し、偏差値αが偏差リミット値βを超えたとき
アラーム回路１３でアラームを発し、且つ表示器１４で
表示することにより注意警報を発する。

尚、図の１５は絶縁種別による温度上昇限度を検出する
回路で、この回路１５により前記減算回路１０出力の実
際温度上昇を監視し、例えば絶縁種別がＢ種であればコ
イル温度上昇が８０℃を超えたときアラーム回路１６及
び温度異常警報回路１７を付勢し、異常表示を行なう。

また１８は負荷電流リミット検出回路であり、電動機電
流が定格電流を超えたときアラーム回路１９及び表示回
路２０により過電流表示を行なう。

上記実施例によれば下記効果が得られる。

（ａ）軽負荷時においても偏差値αが偏差リミット値β
を超過することで注意警報ができるので、温度の読みの
みでは気付かない軽負荷時の異常を感知できる。

したがって軽負荷から定格負荷にあげたとき電動機は許
容温度上昇を超過することが事前に感知でき、このため
その対策をたてることができる。

（ｂ）前記偏差値αの過大は注意警報であるがら、温度
上昇限度の重故障検出と並用することにより、異常状態
であってもその状態を維持したままでの運転継続の可否
が明確となる。

（Ｃ）負荷電流リミット警報を並用しているので、過負
荷状態であっても許容温度上昇限度リミットにかからな
い場合は、注意をしながら運転継続可能であるとの判断
ができる。

以上記載のように本考案では、任意の負荷電流時の正常
時推定温度上昇値と実際の温度上昇値の偏差を監視する
ようにしたので、特に軽ト票時におけるエアーフィルタ
の目詰まり或いは 冷却器の冷却能力低下の状態によ
る温度上昇を感知でき、運転継続又は停止の判断の管理
を可能とする電動機の温度異常監視装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例のブロック回路図、第２図は
同実施例の演算回路による正常時の温度上昇推定特性曲
線図である。 １・・・・・・変流器、２・・・・・・給気温度検出器
、３・・・・・・コイル温度検出器、６・・・・・・演
算回路、７・・・・・・偏差演算回路、１０・・・・・
・減算回路、１１・・・・・・偏差リミット設定回路、
１２・・・・・・比較回路、１５・・・・・・温度上昇
限度検出回路、１８・・・・・・負荷電流リミット検出
回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被測定電動機の負荷電流から正常時のコイル推定温度上
   昇値を演算する演算回路と、前記電動機コイルの実際温
   度からこの電動機の給気温度を差引きコイルの実際の温
   度上昇値を求める減算回路と、この減算回路のコイル実
   際温度上昇値と前記演算回路の推定温度上昇値の偏差を
   求める偏差演算回路と、温度上昇限度値に対する実際の
   偏差リミット値を設定する偏差リミット設定回路と、こ
   の偏差リミット設定回路の設定値と前記偏差演算回路の
   偏差値を比較し偏差値が設定値を超えたとき温度異常信
   号を出力する比較回路とからなる電動機の温度異常監視
   装置。