JPS6029660A - 回転電機のゆるみ検出方法および装置 - Google Patents

回転電機のゆるみ検出方法および装置

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JPS6029660A
JPS6029660A JP58138302A JP13830283A JPS6029660A JP S6029660 A JPS6029660 A JP S6029660A JP 58138302 A JP58138302 A JP 58138302A JP 13830283 A JP13830283 A JP 13830283A JP S6029660 A JPS6029660 A JP S6029660A
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JP
Japan
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sensor
rotor bar
time
detecting
looseness
Prior art date
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Pending
Application number
JP58138302A
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English (en)
Inventor
Shunzo Watanabe
渡辺 俊三
Shinichi Noda
伸一 野田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPS6029660A publication Critical patent/JPS6029660A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04Analysing solids
    • G01N29/045Analysing solids by imparting shocks to the workpiece and detecting the vibrations or the acoustic waves caused by the shocks
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/26Scanned objects
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    • G01N2291/2697Wafer or (micro)electronic parts

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (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。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は回転電機のロータバーや楔、コイル等のゆるみ
具合を定量的に評価づる回転電機のゆるみ検出装置に関
するものである。
[発明の技術的背景とその問題点] 最近の省エネルギ指向の影響によって、電動機の始動頻
度が増加傾向にあり、このため例えばかご形誘導電動態
の場合、始動時のラッシュ電流による強大な電磁振動ツ
ノがロータバーに働く機会が多くなる。従って、この電
磁振動のために新製時には良好な密着状態であった回転
子の鉄心のスfコツトとロータバーとの間にギトツプが
発生し始める。このギ17ツプをそのまま放置づると、
ロータバーは電磁振動で振動してまずまずギャップが拡
大し、ロータバーにはくり返し疲労によるクラックが発
生し、さらに進展した場合にはロータバーの折損してこ
の折損したロータバーの端部が半径方向に拡がり、固定
子コイルに当っての損傷等の大事故に発展することがあ
る。同様に、コイルを保持している模においても電磁振
動力によって、鉄心のスロットと楔との間やコイルと楔
との間にギャップが発生し始め、ついにはくり返し振動
のためにコイル絶縁物等の劣化やばくり等を誘発し。
絶縁破壊という大事故を招く。
そこで、ロータバーにおいては始動頻度の多い電動機に
あっては、総始動回数5000から10OOO回位を目
やすとしてロータバーのゆるみの有無を点検することが
励行されているが、この日−タバーのゆるみの有無の点
検には熟練した作業者がハンマーでロータバーを軽く打
ち、その時の打音や指の感触によってゆるみ具合の良否
を判定づる方法が採用されているのが現状である。しか
し乍ら、この方法では、作業者の長年の経験と勘を必要
とすることや、作業者間に個人差がある等の問題がある
。また、模のゆるみの有無の点検についても上記と同様
の方法が採られCいる。このため、あまり熟練を要さず
かつ定量的に、ロータバーおよび楔のゆるみ具合を評価
できる方法およびその装置の開発が強く望まれている。
[発明の目的コ 本発明は上記のような事情を考慮して成されたもので、
その目的は電動機等の回転電機のロータバーのゆるみ、
および楔のゆるみ、コイルのゆるみ等を定石的に評価す
ることが可能な回転電機のゆるみ検出装置を提供するこ
とにある。
[発明の概要コ 上記目的を達成するために本発明では、打撃時の力ある
いは加速度を電気信号に変換して打撃状態を検出する圧
電型の力あるいは加速度センサを具備したハンマで、ロ
ータバーあるいは模あるいはコイルを打撃した時に上記
センサから得られた電機信号の波形の特徴、すなわちあ
る定められたレベルから最大値までの時間ΔT1と最大
値からある定められたレベルまで減衰する時間へT2と
の比ΔT2/ΔT1によって、ロータバーのゆるみおよ
び楔、コイルのゆるみ具合を定量的に識別づ“ることを
特徴とする。
[発明の実施例] 以下、本発明を図面に示ず一実施例についC説明する。
まず最初に、ロータバーのゆるみを定量化する場合につ
いてjホへる。第1図は、本発明による被検出物体であ
る誘導電動機のかご形回転子を示す断面図である。図に
おいて、回転軸1にはリブ2を介して積層鉄心3a、3
b、3cが取りつりられており、これら積層鉄心3a 
、3b 、3cは内側間隔片4a、4bおよび外側間隔
片5等によって相互に間隔を保ち、ローター鉄心押え板
6により軸方向に押えられている。またロータバ〜7は
、積層鉄心3a、3b、3cのスロットを貫通し、端部
においては短絡環8および保護環9に結合されている。
第2図は、ロータバー7をハンマー10で4]撃する様
子を示すものである。図において、ハンマー10には打
撃時の力を電気信号に変換づる圧電型の力検出センサ1
1を具備している。力検出センサ11からの電機信号は
、ケーブル12によって図示しない増幅器へ導かれる。
打撃方向は特に限らないが、たとえば図示矢印13方向
にロータバーを打撃すると、第3図に示すような波形が
1qられる。この第3図はゆるみのない場合の波形であ
り、第4図にはゆるみの大きい場合の波形を示す。第3
図と第4図を比較すると、0(K9)より少し上に設定
したトリガーレベルFtとなる時間をそれぞれT1.T
1’ 、最大値となる時間をそれぞれT2.T2’ 、
さらに減衰してきて再びEtとなる時間をそれぞれT3
 、T3’ とし、ΔT1 =72−Tt 、△T2 
=T3−1−2 、△Tt’−T2 ’ −Ts ’ 
、△T2 ’ =1−:l ’ −T2 ’とするとき
、(ΔT2/△Tt)<(ΔT2′/△T1′ )とな
る大きな特徴のあることがわかる。
ずなわら、ゆるみのないときの△T2/ΔT1を把握し
てこの値と比較することによって、ゆるみ具合の正常、
異常の判定を行なうことが可能どなる。なお、第3図、
第4図では最大値の大きさにも違いがあるが、これは打
撃力の大きさによって大きく変化刃るので、最大値では
ゆるみ具合の定量化にはならないことは明白である。
次に模のゆるみを定m化覆る場合について述べる。第5
図は、直流電動機の回転子のスロットをハンマー10で
打撃覆る様子を示したもので、鉄心14のスロット内に
はコイル15が収納されこれをPl!16で固定してい
る。この楔のゆるみ検出に関しても、上述したロータバ
ーのゆるみ検出の場合と同様にPI!16をハンマー1
oで打撃すると、その時の力の波形は正常なときは上述
の第3図のようになり、ゆるみを生じている場合は第4
図のようになっており、ロータバーのゆるみの定量化の
場合と全く同様に評価−することができる。
なお以上は、打撃時のツノをハンマーに具備した力検出
センサ11で電気信号に変換し、この電気信号の特徴を
利用した場合であるが、これ以外に第6図に示すように
ハンマー10のヘッドに圧電型の加速度センサ17を取
付け、この加速度センサ17より得られた打撃時の加速
度波形を利用Jることも可能である。づなわちこれまで
の実験によれば、ゆるみのないロータバーを打撃した時
の加速度波形は第7図のように得られ、ゆるみのあるロ
ータバーを打撃した時の加速度波形は第8図のように得
られた。第7図は′iR3図と、第8図は第4図と夫々
はぼ類似の波形であり、従ってこの加速度波形より上述
した(△T2/ΔTl)をめ、これをロータバーや楔の
ゆるみ具合の定量的評価に使用することができ、上述し
たツノの波形を利用する場合と全く同様にゆるみ具合を
検出Jることができる。
次ニ、以上のような検出方法を実現づ゛るためのロータ
バーおよび模のゆるみ検出装置について説明する。
第9図は、打撃状態を検出するセン゛す゛どしてノノセ
ンザ11を用いた場合の検出装置の構成例を示すもので
ある。第9図において、ハンマー1oに具備された力検
出センサ11からの力信号は、ケーブル12によって導
かれ入ツノコネクタ18を介して増幅器19に入力され
、ここで以後の信号処理に必要なJ:うに増幅され、さ
らに不要な低周波数および高周波数成分がバンドパスフ
ィルター21によって除去される。また、途中入ノJ信
号が適切か否かをモニターすることができるように波形
モニター用外部出力端子22を、および過大な打撃によ
る過大入力を警報するオーバーロードランプ20等が設
(プられている。一方仕較器23は1、バンドパスフィ
ルター21からトリガーレベル設定器24で設定された
レベルを越えた)j信号が入力された時に、高速デジタ
ルメモリー25ヘトリこのトリガー信号を受りてあらか
じめ設定されたサンプリング時間とサンプリング数で上
記信号をA’/D変換し記憶する。この記憶が終了する
と、演算器(マイクロコンピュータ等)26へこれらの
データを転送する。演算器26では、得られたデータよ
り前述した(ΔT2/ΔTl )を演算し、この結果を
あらかじめ定めて記憶しておいた良−否の判定しきい値
と比較判定し、その判定結果を表示ランプ27に示すと
共に(△T2/ΔT1)を表示器28に表示する。さら
に、場合によってはこれらの大きさと判定の結果をプリ
ンター29に出ツノする。その後、演算器26は高速デ
ジタルメモリー25にリレン1〜信号を送り、このリレ
ット信号によって高速デジタルメモリー25に記憶され
ているデータは消去され、再び比較器23がらのトリガ
ー信号待ちの状態となって待機する。なお、ここで得ら
れた(ΔT工/ΔT2)は数回分のデータより平均値を
めることによって、よりばらつきの少ない値とすること
も可能である。
ずもので、つまり第9図の力検出はンサ11のかわりに
前述した加速度センサ17を用いた場合のものである。
第11図は、ゆるみ検出装置の他の、構成例を示すもの
で、力検出センサ11、クープル゛12、増幅器19.
バンドパスフィルター21等は第9図の実施例の場合と
全く同様である。図にJ3いて、バンドパスフィルター
21からのツノ信号は比較器23へ送られ、ここでトリ
ガーレベル設定器24の設定レベルと比較され、この設
定レベルを越えると比較器23はタイマー30と微分器
31へ1ヘリ力−信号を送る。タイマー30は、この)
・リガー信号を受けて八T1の時間目測を開始し、微分
器3′1はバンドパスフィルター21からの力信号の時
間微分を行なう。力信号の最大値のところでは時間微分
が正から負に変化するから、比較器32ではこの時間微
分が正から負に変化した時にタイマー30および35へ
信号を送る。この信号を受けて、タイマー30はΔT1
の時間計測を終了してその値を保持する一方、タイマー
35では逆にΔT2の時間目測を開始する。比較器33
では、トリガーレベル設定器34の設定レベルと力信号
の大きさを比較し、力信号が設定レベルより小さくなっ
たら、タイマー35へ信号を送ってΔT2の時間計測を
終了させる。この△T1.Δ−「2の時間が目測される
と、演算器26はこれらの値を読み込みくΔT2/ΔT
t )を演韓する。その後の処理は、前述した第9図の
実Mj例の場合と全く同様に行なわれる。そして一連の
処理が終ると、演算器26はタイマー30.35ヘリセ
ット信号を送り、タイマー30.35は再び言1測持ち
の状態となる。、なお、力検出センサ11の代りに加速
度センサ17を使用しても仝< Ir11様の効果が得
られることは明白である。
上述のように本方法においては回転電機のロータバー7
や楔16のゆるみ具合を定(6)的に評価できることに
より、これによって適切な保全、補修が可能となり、ロ
ータバー7の破損や楔ゆるみからくるコイルの絶縁破壊
等の大事故を未然に防止することが可能となる。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、回転電機のロータ
バーや楔やコイル等をハンマーで打撃した時に、ハンマ
ーに具備した打撃状態を電気信号に変換して検出する力
検出センサあるいは加速度センサより得られる電気信号
の特徴の変化を定量化する、つまりトリガーレベルから
最大値きての時間ΔT1と最大値から1〜リガーレベル
までのh間ΔT2の比(△T2/△Tt >を演算する
ことによって電動機のロータバーや楔やコイルのゆるみ
具合を定量化するようにしたので、回転電機の健全性を
定量的に評価覆ることが可能どなりもって適切な保守、
安全運転に著しく貢献することができる回転電機のゆる
み検出方法d)よび装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の電動機のゆるみ検出方法を適用するか
ご型誘導電動機の回転子を示す断面図、第2図はロータ
バーの打撃方法とハンマーおよびび第4図はロータバー
を打撃した時1りられる力を示す波形図、第5図は本発
明の第2の適用例を示す直流電動機の回転子のスロワ1
−を示す構成図、第6図は加速度センサ°を具備したハ
ンマーを示す構成図、第7図および第8図は1コータバ
ーを打撃した時得られる加速度を示す波形図、第9図は
本発明の一実施例を示すブロック図、第10図おにび第
11図は本発明の実施例を示すブロック図である。 1・・・回転軸、2・・・リブ、3a 、313,3c
・・・積層鉄心、4a、4b・・・内側間隔片、5・・
・外側間隔片、6・・・ローター鉄心押え板、7・・・
ロータバー、8・・・短絡環、9・・・保持環、1o・
・・ハンマー、11・・・力検出センサ、12川ケーブ
ル、14・・・鉄心、15・・・コイル、16・・・校
、17・・・加速度センサ、18・・・入力コネクタ、
19・・・増幅器、2o・・・71−バーロードランプ
、21・・・バントパスフィルター、22・・・外部端
子、23.32.33・・・比較器、24.34・・川
へリガーレベル設定器、25・・・高速デプ、28・・
・表示器、29・・・プリンター、30,35・・・タ
イマー、31・・・微分器。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第2図 1 第3図 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)回転電機のロータバー、楔、コイル等の非検出物
    体のゆるみを検出する方法において、打撃状態を電気信
    号に変換して検出するセンサを備えたハンマーにより前
    記被検出物体を打撃し、この時に前記センサから得られ
    る電気信号波形について所定レベルから最大値になるま
    での時間ΔTlとこの最大値から再び前記所定レベルに
    なるまでの時間ΔT2との比(△T’2/ΔTt >に
    より非検出物体のゆるみを定量的に検出することを特徴
    とする回転電機のゆるみ検出方法。
  2. (2)打撃状態を検出するセンサとしては圧電型の力セ
    ンサまたは圧電型の加速度センサを用いるようにしたこ
    とを特徴とする特r[請求の範囲第(1)項記載の回転
    電機のゆるみ検出方法。
  3. (3)回転電機のロータバー、Pl!、コイル等の非検
    出物体のゆるみを検出する装置において、打撃状態を電
    気信号に変換して検出するセンサを備えたハンマーと、
    前記センサからの電気信号を基にこれが所定レベルから
    最大値になるまでの時間ΔT1とこの最大値から再び前
    記所定レベルになるまでの時間ΔT2との比(ΔT2/
    △T+ )を演算しこれを良否の判定しきい値と比較す
    る手段と、この演算結果および比較結果を表示する手段
    とを具備して成ることを特徴とする回転電機のゆるみ検
    出装置。
  4. (4) 打撃状態を検出するセンサとしては圧電型の力
    センサまたは圧電型の加速度センサを用いるようにした
    ことを特徴とする特許請求の範囲第(3)項記載の回転
    電機のゆるみ検出装置。
JP58138302A 1983-07-28 1983-07-28 回転電機のゆるみ検出方法および装置 Pending JPS6029660A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0351430A1 (en) * 1986-08-28 1990-01-24 Mitsui Engineering and Shipbuilding Co, Ltd. Impact-type apparatus for inspecting structures

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0351430A1 (en) * 1986-08-28 1990-01-24 Mitsui Engineering and Shipbuilding Co, Ltd. Impact-type apparatus for inspecting structures

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