JPS61253438A - Field balance corrector - Google Patents

Field balance corrector

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JPS61253438A
JPS61253438A JP9497285A JP9497285A JPS61253438A JP S61253438 A JPS61253438 A JP S61253438A JP 9497285 A JP9497285 A JP 9497285A JP 9497285 A JP9497285 A JP 9497285A JP S61253438 A JPS61253438 A JP S61253438A
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JP
Japan
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vibration
rotating body
rotation
field balance
balance correction
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JP9497285A
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JPH0523378B2 (en
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Akio Kurata
倉田 晶雄
Michio Ono
大野 通夫
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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Publication date
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Publication of JPH0523378B2 publication Critical patent/JPH0523378B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M1/00Testing static or dynamic balance of machines or structures
    • G01M1/14Determining unbalance
    • G01M1/16Determining unbalance by oscillating or rotating the body to be tested
    • G01M1/22Determining unbalance by oscillating or rotating the body to be tested and converting vibrations due to unbalance into electric variables
    • G01M1/225Determining unbalance by oscillating or rotating the body to be tested and converting vibrations due to unbalance into electric variables for vehicle wheels

Abstract

PURPOSE:To elevate the working efficiency with a reduction in the burden on operators, by arranging a field balance corrector made up of a rotation- detecting means, a vibration detecting means, a synchronous component extraction means and a drive-controlling means to automate the revolution control of a rotor. CONSTITUTION:This field balance corrector 100 is made up of a rotation detecting means comprising a rotation pickup 4 which detect the revolutions of a rotor 3 and the vibration phase reference point, a counter 28 and the like, a vibration detecting means comprising vibration pickups 5a and 5b which detects vibration generated in a support means S with the rotation of the rotor 3, a bandpass filter 34 and the like, a synchronous component extraction means which extracts vibration component synchronizing the revolutions based on the outputs of the rotation detecting means and the vibration detecting means and outputs a data and a drive controlling means comprising a microcomputer 26 or the like. Thus, the rotor 3 can reach the set revolutions automatically in sequence to obtain a desired data, thereby reducing the burden on operators.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、回転体のアンバランスけを影響係数法を用
いて算出するために使用されるフィールドバランス修正
装置の改良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an improvement of a field balance correction device used to calculate the unbalance of a rotating body using an influence coefficient method.

(従来の技術とその問題点) タービンや圧縮闘などの、高速回転体を含む装置のフィ
ールドバランス修正装置として、影響係数法に基づくも
のが知られている。この装置は、たとえば三井造船技報
第115巻第2頁以下(1982年7月)に記載−され
ており、回転体のアンバランス量と軸受振動との関係を
線型であると仮定し、その線形関係を表現する係数(影
響係数)を実験的に求めることによって、アンバランス
を解消するために必要とされるバランス修正量を決定し
ようとするものである。
(Prior Art and its Problems) A device based on the influence coefficient method is known as a field balance correction device for a device including a high-speed rotating body, such as a turbine or a compressor. This device is described, for example, in Mitsui Engineering & Shipbuilding Technical Report Vol. 115, pages 2 et seq. (July 1982), and assumes that the relationship between the amount of unbalance of the rotating body and bearing vibration is linear. The aim is to determine the amount of balance correction required to eliminate imbalance by experimentally determining coefficients (influence coefficients) that express linear relationships.

第8図は、このような影響係数法を用いてバランス修正
を行なう際に使用される従来のフィールドバランス修正
装置の概略構成図である。同図において、このフィール
ドバランス修正装置1は、マニュアルで操作されるイン
バータ2を含み、このインバータ2からの出力が、誘導
モータ等の駆動源Mに与えられる。この駆動源Mは、回
転体3の支持手段Sに内蔵されている。この駆動源Mに
は、被測定・修正系としての回転体3が直結されており
、この回転体3は該駆動源Mの駆動力によって所望の回
転数で回転するようになっている。
FIG. 8 is a schematic diagram of a conventional field balance correction device used when performing balance correction using such an influence coefficient method. In the figure, this field balance correction device 1 includes a manually operated inverter 2, and an output from this inverter 2 is given to a drive source M such as an induction motor. This drive source M is built into the support means S of the rotating body 3. A rotating body 3 as a system to be measured and corrected is directly connected to this driving source M, and this rotating body 3 is configured to rotate at a desired rotational speed by the driving force of the driving source M.

この回転体3には、回転ピックアップ4が設けられてお
り、その回転がこの回転ピックアップ4によって検出さ
れて、回転に同期したパルス信号としての回転信号N、
となる。また、その回転によって支持手段Sに生ずる振
動は、支持手段Sに取り付けられた2組の振動ピックア
ップ5a、5bによって検出され、それぞれ振動信号B
  、B2となる。これらのうち、回転信号N−よ、演
算系6に含まれる回転数演算器7と振動ベクトル演算器
8とに入力される。他方、振動信号B  、B2は、チ
ャンネル切替されて上記振動ベクトル演算器8へと入力
される。回転数演算器7は、上記回転信号N、に基いて
回転体3の回転数を表現する回転数信号Xを発生し、こ
の信号は、X−Yレコーダ9のX入力となる。また、ベ
クトル演算器8は、上記回転信号Npに基いて、振動信
号B1゜B2のうちから回転体3の回転に同期した振動
振幅と振動位相とを抽出して振幅信号Y1と位相信号Y
2とを発生し、これらをX−Yレコーダ9のY入力へと
出力する。この同期成分の抽出動作は周知であるためこ
こでは詳述しないが、基本的には、回転体3の回転数に
対応するフーリエ成分の抽出という形をとる。また、計
算11110は、上記X−Yレコーダの読取り値に基い
てフィールドバランス修正層を演算するためのものであ
る。
The rotary body 3 is provided with a rotary pickup 4, and the rotation is detected by the rotary pickup 4, and a rotation signal N as a pulse signal synchronized with the rotation is generated.
becomes. Further, the vibration generated in the support means S by the rotation is detected by two sets of vibration pickups 5a and 5b attached to the support means S, and each vibration signal B
, B2. Of these, the rotation signal N- is input to a rotation speed calculator 7 and a vibration vector calculator 8 included in the calculation system 6. On the other hand, the vibration signals B1 and B2 are channel-switched and input to the vibration vector calculator 8. The rotation speed calculator 7 generates a rotation speed signal X representing the rotation speed of the rotating body 3 based on the rotation signal N, and this signal becomes the X input of the XY recorder 9. Further, the vector calculator 8 extracts the vibration amplitude and vibration phase synchronized with the rotation of the rotating body 3 from the vibration signals B1 and B2 based on the rotation signal Np, and extracts the vibration amplitude and vibration phase synchronized with the rotation of the rotating body 3, and generates the amplitude signal Y1 and the phase signal Y.
2 and outputs them to the Y input of the XY recorder 9. This synchronous component extraction operation is well known and will not be described in detail here, but basically takes the form of extracting a Fourier component corresponding to the rotational speed of the rotating body 3. Further, calculation 11110 is for calculating a field balance correction layer based on the read value of the XY recorder.

このような構成を有するフィールドバランス修正システ
ム1においては、まずインバータ2の出力設定を適宜マ
ニュアルで行匂うことによって、回転体3の回転数を種
々の値に安定させ、それぞれの回転数における回転数と
振動振幅および振動位相との関係をX−Yレコーダ9に
表示させて目視による読取りを行なう。その後、回転体
3の回転を止めて、具体的にバランスをとる位置として
想定される回転体3の修正面P、P、P3のうちのいず
れかに既知の重さの重り(以下、「試し重り」と言う。
In the field balance correction system 1 having such a configuration, first, by manually setting the output of the inverter 2 as appropriate, the rotation speed of the rotating body 3 is stabilized at various values, and the rotation speed at each rotation speed is adjusted. The relationship between the vibration amplitude and the vibration phase is displayed on the X-Y recorder 9 and visually read. After that, the rotation of the rotating body 3 is stopped, and a weight of a known weight (hereinafter referred to as a "trial""Weight," he says.

)を付加し、改めて回転体3を回転させて振動状態の表
示をおこなわせる。そして、これらのデータに基づいて
、試し重りの付加によって生じる振動への影響を計算機
10によって計算することによって影響係数を決定し、
必要なバランス修正量を求めている。
) is added, and the rotating body 3 is rotated again to display the vibration state. Then, based on these data, an influence coefficient is determined by calculating the influence on vibration caused by the addition of the trial weight using the calculator 10,
We are looking for the necessary amount of balance correction.

ところが、影響係数法によるバランス修正は、各回転数
において、試し重りを付加しない場合と付加した場合と
のそれぞれの振動データを得ることが前提となっている
ため、このシステムのオペレータは、インバータ2をマ
ニュアル制御して、試し重りの付加前後における回転数
を精密に一致させねばならない。また、振動を抑制すべ
き回転数のポイント数をN とし、修正面の数をP。と
したとき、各ポイントについて、試し重りを付加しない
ときと、P n個の修正面のそれぞれに試し重りを付加
したときとの、計(Po+1)回の回転数設定を要する
ため、合計の回転数設定回数N「は・ N  =(P  +1)・N    ・・・(1)r 
      n            nとなる。こ
のため、このN2回のそれぞれについて、上述のように
精密に回転数を一致さつつ、昇速、回転数安定化、減速
を行なわねばならないこととなり、オペレータの負担は
かなり大きなものとなる。特に、構造が複雑な装置にな
ると、回転体の振動□振幅を基準値以下に抑制するには
修正面数P0を多くとらねばならず、それに従ってNr
も大きな値となるため、オペレータの負担は極めて大き
なものとなる。このため、フィールドバランス修正の作
業効率が低下してしまうという問題がある。
However, balance correction using the influence coefficient method is based on the premise of obtaining vibration data without and with the trial weight added at each rotation speed. must be manually controlled to precisely match the rotational speeds before and after adding the trial weight. In addition, the number of rotational speed points at which vibration should be suppressed is N, and the number of correction surfaces is P. Then, for each point, it is necessary to set the number of rotations a total of (Po+1) times when no trial weight is added and when a trial weight is added to each of the P n correction surfaces, so the total rotation is Number setting number of times N "ha・N = (P +1)・N ... (1) r
It becomes n n. Therefore, for each of these N2 times, it is necessary to perform speed increase, rotation speed stabilization, and deceleration while precisely matching the rotation speed as described above, which places a considerable burden on the operator. In particular, when the structure becomes a complex device, in order to suppress the vibration □ amplitude of the rotating body below the standard value, it is necessary to increase the number of modified surfaces P0, and accordingly Nr
Since the value also becomes large, the burden on the operator becomes extremely heavy. For this reason, there is a problem in that the working efficiency of field balance correction decreases.

また、このような複雑な制御をマニュアルで行なわねば
ならないために、修正精度がオペレータの熟練度に依存
してしまうという欠点もある。
Furthermore, since such complicated control must be performed manually, there is also the drawback that the accuracy of correction depends on the skill level of the operator.

(発明の目的) この発明は、上述の問題を克服することを意図しており
、オペレータの負担を少なくして作業効率を高めるとと
もに、オペレータの熟練度にかかわらず、高い修正精度
を確保することのできるフィールドバランス修正装置を
提供することを目的とする。
(Objective of the Invention) This invention is intended to overcome the above-mentioned problems, and aims to reduce the burden on the operator, increase work efficiency, and ensure high correction accuracy regardless of the skill level of the operator. The purpose of the present invention is to provide a field balance correction device that can perform the following functions.

(目的を達成するための手段) 上述の目的を達成するため、この発明では、回転体と上
記回転体を支持する手段とを有する装置の上記回転体を
駆動源によって回転させ、上記回転体支持手段に生ずる
振動を検出して、影響係数法に基づく上記回転体のアン
バランス隋修正のためのデータを求めるフィールドバラ
ンス修正装置において、上記回転体の回転数および振動
位相基準点を検出する回転検出手段と、上記回転体の回
転によって上記回転体支持手段に生ずる振動を検出する
振動検出手段と、上記回転検出手段と上記振動検出手段
との出力に基づいて、上記振動のうち上記回転に同期し
た振動成分を抽出し、当該抽出結果に応じたデータを出
力する同期成分抽出手段と、上記駆動源を制御して、上
記回転体の回転数を、あらかじめ設定した回転数に到達
させる駆動制御手段とを設けている。
(Means for Achieving the Object) In order to achieve the above-mentioned object, in the present invention, the rotating body of an apparatus having a rotating body and a means for supporting the rotating body is rotated by a drive source, and the rotating body supporting means is rotated by a drive source. In a field balance correction device that detects vibrations occurring in the means and obtains data for correcting the unbalance of the rotating body based on the influence coefficient method, rotation detection detects the rotational speed and vibration phase reference point of the rotating body. vibration detection means for detecting vibrations generated in the rotation body support means due to rotation of the rotation body; synchronous component extraction means for extracting vibration components and outputting data according to the extraction results; and drive control means for controlling the drive source to cause the rotational speed of the rotating body to reach a preset rotational speed. has been established.

また、好ましくは、上記フィールドバランス修正装置に
、上記回転体の回転状態および上記回転体支持手段の振
動状態と上記駆動源の駆動状態とを監視する手段を設け
、上記駆動制御手段に、上記監視手段の監視出力に応答
して上記駆動源を緊急停止させる手段を含める。
Preferably, the field balance correction device is provided with means for monitoring the rotational state of the rotary body, the vibration state of the rotary body support means, and the driving state of the drive source, and the drive control means is provided with a means for monitoring the rotational state of the rotary body, the vibration state of the rotary body support means, and the driving state of the drive source. Means is included for emergency stopping the drive source in response to the monitoring output of the means.

(実施例) 第2図は、この発明の一実施例であるフィールドバラン
ス修正装置の本体の外観図である。この装置の本体は、
後述するマイクロコンピュータ等を内蔵しており、その
前面にはCRT21が設けられているとともに、上面に
プリンタ22が載置されている。また、回転数などの種
々のデータを入力するためのキーボード23が、矢印六
方向に引倒し可能に設けられており、使用時には第3図
に示すごとく、枢支軸24を支点として手前に引倒され
、不使用時には第2図のように押上げられて、本体内に
収納される。また、第3図に示すように、キーボード2
3の奥には、フロッピーディスクドライブ装@25が設
けられている。このため、不使用時におけるキーボード
23やフロッピーディスクドライブ装置25の防塵効果
が確保されることになる。
(Embodiment) FIG. 2 is an external view of the main body of a field balance correction device which is an embodiment of the present invention. The main body of this device is
It has a built-in microcomputer, etc., which will be described later, and has a CRT 21 on its front and a printer 22 placed on its top. In addition, a keyboard 23 for inputting various data such as the number of revolutions is provided so that it can be pulled down in six directions of arrows, and when in use, it is pulled forward using a pivot shaft 24 as a fulcrum, as shown in Figure 3. It is folded down, and when not in use, it is pushed up and stored inside the main body as shown in Figure 2. In addition, as shown in Fig. 3, the keyboard 2
At the back of 3 is a floppy disk drive unit @25. Therefore, the dustproof effect of the keyboard 23 and floppy disk drive device 25 is ensured when not in use.

第1図は、この実施例の電気的構成を示すブロック図で
ある。同図のうち、フィールドバランス修正を行なう対
象となる装置の回転体3や、この回転体3を駆動するた
めの、支持手段Sに内蔵された駆動源Mなどは第8図に
示した従来の装置と同様であるため、これらについての
重複説明は省略する。一方、このフィールドバランス修
正装置100は、この発明の特徴的構成である駆動制御
手段の主要部としての機能を具備するマイクロコンピュ
ータ(パーソナルコンピュータ)26を含んでおり、こ
のマイクロコンピュータ26には、上述したCRT21
.プリンタ22.キーボード23およびフロッピーディ
スクドライブ装置25が接続されている。また、このマ
イクロコンピュータ26には、バス27を介して、カウ
ンタ28゜A/Dコンバータ29.D/Aコンバータ3
0およびパラレル入出力ボート31が接続されている。
FIG. 1 is a block diagram showing the electrical configuration of this embodiment. In the figure, the rotating body 3 of the device to be subjected to field balance correction, the drive source M built in the support means S for driving this rotating body 3, etc. are the same as those shown in FIG. Since these devices are the same as those shown in FIG. On the other hand, this field balance correction device 100 includes a microcomputer (personal computer) 26 having a function as a main part of a drive control means, which is a characteristic configuration of the present invention. CRT21
.. Printer 22. A keyboard 23 and a floppy disk drive device 25 are connected. The microcomputer 26 is also connected via a bus 27 to a counter 28° A/D converter 29 . D/A converter 3
0 and a parallel input/output port 31 are connected.

このうち、パラレル入出力ボート31には、駆動源Mへ
の駆動電力供給等を行なうインバータ32その他が接続
されている。また、第8図の装置と同様に、回転体3に
関連して回転ピックアップ4や振動ピックアップ5a、
5b/fi設けられている。
Of these, an inverter 32 for supplying drive power to the drive source M and the like are connected to the parallel input/output board 31. In addition, similar to the device shown in FIG. 8, a rotating pickup 4, a vibration pickup 5a,
5b/fi is provided.

回転ピックアップ4から得られた回転信号NP及びイン
バータ32から得られたインバータ周波数信号Ifはカ
ウンタ28に与えられる。このカウンタ28は、回転信
号Npのパルス周期から回転体3の回転数を求め、又イ
ンバータ周波数信号I、のパルス周期からインバータ3
2の周波数を求めるためのものである。回転ピックアッ
プ4から得られた回転信号N、は、振動位相基準点を得
るため、パラレル入出力ボート31を介してマイクロコ
ンピータ26にも与えられる。
The rotation signal NP obtained from the rotation pickup 4 and the inverter frequency signal If obtained from the inverter 32 are provided to the counter 28 . This counter 28 calculates the rotation speed of the rotating body 3 from the pulse period of the rotation signal Np, and also calculates the rotation speed of the inverter 3 from the pulse period of the inverter frequency signal I.
This is to find the frequency of 2. The rotational signal N obtained from the rotational pickup 4 is also provided to the microcomputer 26 via the parallel input/output board 31 in order to obtain a vibration phase reference point.

一方、振動ピックアップ5a、5bからの振動信号B 
、B2は、チャンネル切替器33に与えられる。このチ
ャンネル切替器33は、マイクロコンピュータ26から
パラレル入出力ボート31を介して与えられる切替信号
によって、上記振動信号B、82を交互に切換選択し、
信号B、としてバンドパスフィルタ34に出力する。こ
のバンドパスフィルタ34は、D/Aコンバータ30を
介してマイクロコンピュータ26からバンドパスフィル
タ中心周波数指令信号fcを受取り、この信号が指示す
る周波数を中心とした周波数領域で上記信号B、の帯域
濾波を行なうためのものである。そして、このバンドパ
スフィルタ34の出力信号B。は、A/Dコンバータ2
9によってデジタル化された後、マイクロコンピュータ
26へと与えられる。残余の細部構成は、以下の動作説
明の中で詳述する。
On the other hand, the vibration signal B from the vibration pickups 5a and 5b
, B2 are provided to the channel switch 33. This channel switcher 33 alternately switches and selects the vibration signals B and 82 according to a switching signal given from the microcomputer 26 via the parallel input/output board 31,
It is output to the bandpass filter 34 as a signal B. This bandpass filter 34 receives a bandpass filter center frequency command signal fc from the microcomputer 26 via the D/A converter 30, and performs bandpass filtering of the signal B in a frequency region centered on the frequency specified by this signal. It is for carrying out. Then, the output signal B of this bandpass filter 34. is A/D converter 2
9 and then provided to the microcomputer 26. The remaining detailed configuration will be explained in detail in the operation description below.

そこで、以下では、第4図に示したフローチャートを参
照しつつ、この実施例の動作を説明する。
Therefore, the operation of this embodiment will be explained below with reference to the flowchart shown in FIG.

まず、第4図のルーチンに入る前に、バランス修正を行
なおうする回転数N  、N  、N3.・・・。
First, before entering the routine shown in FIG. 4, first, the rotational speeds N, N, N3, etc. at which the balance is to be corrected. ....

Nnを決定し、その回転数を指示するデータを、第1図
のキーボード23によって入力し、マイクロコンピュー
タ26中のメモリおよびフロッピーディスクドライブ装
置25に装填されたフロッピーディスクに記憶させるこ
とによって、あらかじめ設定しておく。この回転数すな
わち設定回転数は任意に設定することが可能ある。また
、これと同時に、回転体3の起動時における回転数N8
、同期引入れ時間T8、昇速勾配ΔN/Δt1それに、
監視データとして、回転数上限値N  1イ醜ax ンバータ電流上限値■・  振動振幅上限値A+1a1
18Xゝ 8も入力して、同様に記憶させる。
Nn is determined and the data indicating the number of revolutions is inputted using the keyboard 23 in FIG. I'll keep it. This number of rotations, ie, the set number of rotations, can be set arbitrarily. At the same time, the rotational speed N8 of the rotating body 3 at the time of startup
, synchronous pull-in time T8, acceleration gradient ΔN/Δt1, and
As monitoring data, rotation speed upper limit value N 1 ax Inverter current upper limit value ■ Vibration amplitude upper limit value A + 1a1
Also input 18X゜8 and store it in the same way.

このようなデータ入力を行なった後、第4図のルーチン
に入る。まず、ステップS1では、D/Aコンバータ3
0を介してインバータ32に与えられるインバータ周波
数指令電圧Vfや上記バンドパスフィルタ中心周波数指
令信号f。などについて、初期値のセットを行なう。
After such data input, the routine shown in FIG. 4 is entered. First, in step S1, the D/A converter 3
0 to the inverter 32 and the bandpass filter center frequency command signal f. Set initial values for etc.

初期値セットの後、次のステップS2においては、キー
ボード23から運転指令信号が与えられたか否かが反復
判断され、運転指令信号が与えられた時点で次のステッ
プS3へと進む。ステップS3で、マイクロコンピュー
タ26からパラレル入出力ボート31を介してインバー
タ32へと与えられるインバータ運転信号■dをオンと
する。
After setting the initial value, in the next step S2, it is repeatedly determined whether or not a driving command signal is given from the keyboard 23, and when the driving command signal is given, the process proceeds to the next step S3. In step S3, the inverter operation signal d applied from the microcomputer 26 to the inverter 32 via the parallel input/output board 31 is turned on.

そして、次のステップS4で、インバータ32に与えら
れるインバータ周波数指令電圧■fを上げることによっ
て、この電圧V、に比例した周波数を持つインバータ出
力■。を発生させ、このインバータ出力■。を駆動源M
に与えて回転体3の昇速を行なう。なお、図示しないが
、このステップでは、駆動源Mの起動や同期引入れ等の
制御もあわせて行なう。
Then, in the next step S4, by increasing the inverter frequency command voltage f given to the inverter 32, the inverter output f has a frequency proportional to this voltage V. This inverter output generates ■. The driving source M
The speed of the rotating body 3 is increased. Although not shown, in this step, control such as activation and synchronization of the drive source M is also performed.

以下のステップ85〜S8は、各種データの読取り処理
に相当し、このうち、ステップS5では、回転ピックア
ップ4からの回転信号N、に基いて、カウンタ28が回
転体3の回転数を読取る。また、次のステップS6では
、インバータ周波数信号Ifを読取っておく。
The following steps 85 to S8 correspond to a process of reading various data. Among these, in step S5, the counter 28 reads the number of rotations of the rotary body 3 based on the rotation signal N from the rotary pickup 4. Furthermore, in the next step S6, the inverter frequency signal If is read.

ステップS7は、振動データの読取りと演算とを行うス
テップであり、その詳細を、第5図にサブルーチンとし
て示す。この第5図において、まず、ステップ821で
は、パラレル入出力ボート31を通じて直接マイクロコ
ンピュータ26にも入力されている回転信号N に基い
て、この回転信号N、に含まれる回転パルスが入力した
か否かが判断され、回転パルスが入力した時点でステッ
プ822へと進む。このステップ822ではサンプリン
グタイマ(図示せず)がアップするのを待ち、アップし
た時点で次のステップ823に進んで、振動信号B。か
らの波形サンプリングを1回行なう。次のステップS2
4では、サンプリングタイマをクリアする。そして、ス
テップ825においては全てのデータを取り終えたか否
かが判断され、サンプリングすべきデータが残っている
とぎにはステップ822に戻って同様の波形サンプリン
グが続行される。
Step S7 is a step for reading and calculating vibration data, the details of which are shown as a subroutine in FIG. In FIG. 5, first, in step 821, based on the rotation signal N, which is also directly input to the microcomputer 26 through the parallel input/output board 31, it is determined whether or not the rotation pulse included in this rotation signal N has been input. It is determined whether or not the rotation pulse is input, and the process advances to step 822. This step 822 waits for the sampling timer (not shown) to go up, and when it goes up, the process proceeds to the next step 823, where the vibration signal B is output. Perform waveform sampling once from . Next step S2
In step 4, the sampling timer is cleared. Then, in step 825, it is determined whether all the data has been taken, and if data to be sampled remains, the process returns to step 822 and similar waveform sampling is continued.

このようにして繰返されるサンプリング動作をタイミン
グチャートとして第6図に示す。同図に示すように、こ
のサンプリングは、上記サンプリングタイマがアップす
るまでの時間Iをサンプリング周期として行なわれる。
The sampling operation repeated in this manner is shown in FIG. 6 as a timing chart. As shown in the figure, this sampling is performed using the time I until the sampling timer goes up as a sampling period.

回転体3の1回転周期(パルス間隔)内におけるサンプ
リング数は、たとえば10回程度とされる。また、信号
B1゜B2についての交互切替が行なわれるため、この
サンプリングは信号B 、B2の双方について行ねれる
The number of samplings within one rotation period (pulse interval) of the rotating body 3 is, for example, about 10 times. Further, since the signals B1 and B2 are alternately switched, this sampling can be performed for both signals B and B2.

全てのデータを取り終えると、ステップ825からステ
ップS26に移って、上記ステップで取り込んだ振動デ
ータと、第4図のステップS5で取り込んだ回転数デー
タとに基づいて、回転体3の回転に同期した振動振幅と
振動位相とを乗算方式で演算して求める。
When all the data have been collected, the process moves from step 825 to step S26, where synchronization is performed with the rotation of the rotating body 3 based on the vibration data taken in the above step and the rotation speed data taken in step S5 of FIG. The obtained vibration amplitude and vibration phase are calculated by multiplication.

この演算は、回転体3の回転数に対応する角速度をω、
上記サンプリングの時間列をt=(i=1.2.・・・
)とし、上記サンプリングによって得られる各振動値を
f(t、)としたとき、次の積:f (t−)sin(
ωt、 )      −(2)f(t・) cos(
ω1.)      ・・・(3)のそれぞれを1回転
周期で積分するとることによって、複素振動ベクトルの
実部Reおよび虚部Imを求め、Uによって振動振幅を
、また、jan(Im/Re)によって振動位相をそれ
ぞれ算出することによって行なう。このような同期成分
の抽出演算が完了すると、第4図のメインルーチンへと
リターンする。なお、この実施例では、上記振動波形f
 (t、 )を取込んでいることによって、波形観測や
周波数解析をもあわせて行なうことができる。
This calculation calculates the angular velocity corresponding to the rotational speed of the rotating body 3 by ω,
The time sequence of the above sampling is t = (i = 1.2...
), and each vibration value obtained by the above sampling is f(t,), then the following product: f(t-)sin(
ωt, ) −(2)f(t・) cos(
ω1. ) ...By integrating each of (3) over one rotation period, the real part Re and imaginary part Im of the complex vibration vector are obtained, and the vibration amplitude is determined by U, and the vibration amplitude is determined by jan(Im/Re). This is done by calculating the respective phases. When such a synchronization component extraction operation is completed, the process returns to the main routine shown in FIG. 4. In addition, in this example, the vibration waveform f
By incorporating (t, ), waveform observation and frequency analysis can also be performed.

第4図の次のステップS8では、第1図のインバータ出
力I。について設けられたカレントトランス36から、
インバータ電流の大きさを表わすインバータ電流信号1
.を読取っておく。その後、ステップ$9において、当
該回転数に応じたバンドパスフィルタ中心周波数fcを
求め、その値をセットしておく。つまり、バンドパスフ
ィルタ34によって信号B、の帯域濾波を行なうにあた
っては、回転体の回転数に相当する周波数付近の周波数
成分のみを通過させることになるが、この装置では、各
設定回転数におけるデータ読取りをひとつの動作シーケ
ンス下で行なうため、各設定回転数に応じた濾波特性を
順次与える必要があり、そのために、このステップS9
における演算とセットとを行なうわけである。
In the next step S8 in FIG. 4, the inverter output I in FIG. From the current transformer 36 provided for
Inverter current signal 1 representing the magnitude of inverter current
.. Read it. Thereafter, in step $9, the bandpass filter center frequency fc corresponding to the rotational speed is determined and the value is set. In other words, when performing bandpass filtering of the signal B by the bandpass filter 34, only frequency components near the frequency corresponding to the rotational speed of the rotating body are passed, but in this device, the data at each set rotational speed are In order to perform reading under one operation sequence, it is necessary to sequentially give filtering characteristics according to each set rotation speed, and for this purpose, this step S9
This means that the operations and sets are performed in .

次のステップS10では、上記各ステップにおいて読取
られ、または演算して求められた回転数、振動振幅、振
動位相、インバータ周波数およびインバータ電流を、C
RT21に表示する。そして、ステップ$11へと移り
、現時点における回転数が、あらかじめ記憶されている
設定回転数のうちの最初のもの(N1)に到達したか否
かが判断され、到達していないときにはステップS3へ
と戻り、インバータ運転信号I、のオン状態を保ったま
まで、回転体の昇速と各種データの読取り・表示とを続
行する。
In the next step S10, the rotation speed, vibration amplitude, vibration phase, inverter frequency, and inverter current read or calculated in each of the above steps are
Display on RT21. Then, the process moves to step $11, where it is determined whether the current rotational speed has reached the first one (N1) of the pre-stored set rotational speeds, and if it has not reached it, the process moves to step S3. , and continues increasing the speed of the rotating body and reading and displaying various data while keeping the inverter operation signal I in the ON state.

ステップ511において、回転体3の回転数が最初の設
定回転数N1に到達したものと判断されると、ステップ
812へと進んで、インバータ周波数指令電圧V、を一
定値に保つことによって回転体3の昇速を一時停止し、
回転数を当該設定回転数N1に保持する。そして、ステ
ップ813で、その時点で読込まれている振動振幅、振
動位相を、マイクロコンピュータ26中のメモリにスト
アしておく。
If it is determined in step 511 that the rotational speed of the rotating body 3 has reached the initial set rotational speed N1, the process proceeds to step 812, in which the inverter frequency command voltage V is maintained at a constant value, thereby increasing the rotational speed of the rotating body 3. Pause the acceleration of
The rotation speed is maintained at the set rotation speed N1. Then, in step 813, the vibration amplitude and vibration phase read at that time are stored in the memory in the microcomputer 26.

ステップ814では、あらかじめ設定されているすべて
の設定周波数についての振動データを記憶したか否かが
判断され、そうでないときには、ステップS3へと戻っ
て、ざらに昇速を行ない、残りの設定回転数N2.・・
・、Noについて上記各ステップを繰返す。
In step 814, it is determined whether vibration data for all preset frequencies have been stored, and if not, the process returns to step S3, where the speed is roughly increased and the remaining set rotational speed is N2.・・・
・Repeat each step above for No.

このような動作による回転体3の回転数変化を第7図に
示す。同図に示すように、時刻1=0で起動した回転体
3は、時刻tの経過につれて昇速し、同期引入れ時間T
Sにおいて引入れ回転数N、へと引入れられ、その後、
あらかじめ設定された昇速勾配ΔN/Δtで昇速しで、
最初の設定回転数N1に至る。設定回転数においては、
回転数安定化の目的で昇速が一時停止されるが、昇速勾
配ΔN/Δtがあまり大きくないときなどは、一時停止
させなくてもよい。
FIG. 7 shows changes in the rotational speed of the rotating body 3 due to such an operation. As shown in the figure, the rotating body 3 started at time 1=0 increases its speed as time t elapses, and the synchronization pull-in time T
At S, it is pulled into the pulling rotation speed N, and then,
By increasing the speed at a preset acceleration gradient ΔN/Δt,
The first set rotation speed N1 is reached. At the set rotation speed,
Although the speed increase is temporarily stopped for the purpose of stabilizing the rotation speed, it is not necessary to temporarily stop the speed increase when the speed increase gradient ΔN/Δt is not very large.

回転数N1での振動データ取込みが終わると、再び昇速
が開始され、次の設定回転数N2に至る。
When the vibration data acquisition at the rotation speed N1 is completed, the speed increases again and reaches the next set rotation speed N2.

以下、同様にして、最後の設定回転数N。に至ると、第
4図のステップS15へと移り、インバータ運転信号I
、をオフとし、また、インバータ周波数指令電圧Vfを
リセットすることによって、回転体3の回転を停止させ
る。この停止動作もまた、第7図中に示されている。こ
のようにして、回転体3は、自動的に各設定回転数に順
次到達し、所望のデータを得ることができる。
Hereafter, the last set rotation speed N is set in the same manner. When the inverter operation signal I is reached, the process moves to step S15 in FIG.
, and by resetting the inverter frequency command voltage Vf, the rotation of the rotating body 3 is stopped. This stopping action is also shown in FIG. In this way, the rotating body 3 automatically reaches each set rotation speed one after another, and desired data can be obtained.

次に修正面P1に試し重りを付加して、上述した動作と
同様な動作を行なう。ここでも、回転体3の回転数が各
設定回転数に自動的に到達するため、試し重りの付加前
後において、測定を行なう回転数が高精度で一致するこ
とになる。第1図の他の修正面P2についても同様であ
る。このようにして得られたデータによって、影響係数
法に基づくフィールドバランス修正量の計算が行なわれ
るが、ここで得られたデータはそのままフィールドバラ
ンス修正量の演算プログラムに引渡されてもよく、また
、フロッピーディスクへ保存したり、プリンタ22によ
ってハードコピー化してもよい。
Next, a trial weight is added to the correction surface P1, and the same operation as described above is performed. Also here, since the rotational speed of the rotating body 3 automatically reaches each set rotational speed, the rotational speed at which measurement is performed will match with high precision before and after adding the trial weight. The same applies to the other correction plane P2 in FIG. Using the data obtained in this way, the field balance correction amount is calculated based on the influence coefficient method, but the data obtained here may be passed as is to a calculation program for the field balance correction amount, or, It may be saved on a floppy disk or made into a hard copy using the printer 22.

ところで、この実施例では、上記回転数制御の自動化の
みでなく、装置の監視機能をも自動化している。すなわ
ち、第1図中のインバータ32からパラレル入出力ボー
ト31を介してインバータトラブル信号Itがマイクロ
コンピュータ26に入力された場合や、カレントトラン
ス36から入力されるインバータ電流信号■・が上限値
l1iaxを越えた場合、°それに、回転体3の回転数
や振動振幅が上限値N、Al1axをそれぞれ越えた場
lax 合などは、マイクロコンピュータ26における第4図の
ルーチンに割込みが入り、インバータ運転信号Idをオ
フするなどの処理によって、駆動源Mしたがって回転体
・3の回転を緊急停止させる。
By the way, in this embodiment, not only the rotation speed control is automated, but also the monitoring function of the device is automated. That is, when the inverter trouble signal It is input to the microcomputer 26 from the inverter 32 in FIG. In addition, if the rotation speed and vibration amplitude of the rotating body 3 exceed the upper limit values N and Al1ax, an interrupt is generated in the routine shown in FIG. 4 in the microcomputer 26, and the inverter operation signal Id By processing such as turning off the drive source M, the rotation of the rotating body 3 is brought to an emergency stop.

また、この緊急停止は第1図の緊急停止スイッチ35の
押下によっても行なわれる。したがってオペレータは、
回転数制御のほか、監視作業においでも負担が軽減され
ることになる。
Further, this emergency stop is also performed by pressing the emergency stop switch 35 shown in FIG. Therefore, the operator
In addition to speed control, the burden of monitoring work will also be reduced.

なお、上記実施例では、回転体3の昇速を、設定回転数
の低いものから順に行なっており、この処理の方が効率
的ではあるが、この発明においてはこれにこだわるもの
ではない。また、設定回転数を離散的にすることも必須
ではなく、所定の範囲内に所属する回転数についてでき
るるだけ多くのデータが欲しい場合には、データの読取
りが行なわれるごとに、それらを記憶しておいてもよい
In the embodiment described above, the speed of the rotary bodies 3 is increased in order from the lowest set rotation speed, and although this process is more efficient, the present invention is not limited to this. Furthermore, it is not essential that the set rotational speed be discrete; if you want as much data as possible about the rotational speed that belongs to a predetermined range, you can store the data each time it is read. You can leave it as is.

さらに、既述したように、昇速を連続化して一時停止を
行なうことなくデータの読取りを行なってもよく、修正
データを取り終えた後の処理も特に限定しない。
Further, as described above, the data may be read without pausing by increasing the speed continuously, and the processing after the corrected data has been taken is not particularly limited.

設定回転数つまり振動を抑圧すべき回転数は、回転体3
の修正面P、P2に試し重りを付加しない状態で回転体
3の昇速を行ない、振動状態等を目視して実験的に決定
してもよい。
The set rotational speed, that is, the rotational speed at which vibration should be suppressed, is the rotational speed of the rotating body 3.
It may be determined experimentally by increasing the speed of the rotating body 3 without adding trial weights to the correction planes P and P2, and visually observing the vibration state, etc.

また、上記実施例では駆動源Mと回転体3とを直結して
いるが、機械的無段階変速機などを用いたものであって
もよい。さらに、この発明はマイクロコンピュータに限
らず、ハード的な構成によって実現することも可能であ
る。
Further, in the above embodiment, the drive source M and the rotating body 3 are directly connected, but a mechanical continuously variable transmission or the like may be used. Furthermore, the present invention is not limited to a microcomputer, and can also be realized by a hardware configuration.

(発明の効果) 以上説明したように、この発明においては回転体の回転
数制御を自動化しているため、オペレータの負担が少な
く、作業効率が向上した回転体のフィールドバランス修
正装置を得ることができる。
(Effects of the Invention) As explained above, in this invention, since the rotation speed control of the rotating body is automated, it is possible to obtain a field balance correction device for a rotating body that reduces the burden on the operator and improves work efficiency. can.

したがって、1人のオペレータで複数名の装置を操作す
ることも可能である。また、回転数制御に熟練を要しな
いため、修正精度も向上する。
Therefore, it is also possible for one operator to operate the devices of a plurality of people. Further, since no skill is required to control the rotation speed, correction accuracy is also improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の実施例の電気的構成を示すブロック
図、第2図および第3図は実施例における本体の外観を
示す外観図、第4図および第5図は実施例の動作を示す
フローチャート、第6図は波形サンプリングを説明する
ためるのタイミングチャート、第7図は回転体の回転数
変化を示すグラフ、第8図は従来のフィールドバランス
修正装置を示すブロック図である。 3・・・回転体     4・・・回転ピックアップ5
a、5b・・・振動ピックアップ M・・・駆動源 26・・・マイクロコンピュータ 32・・・インバータ 100・・・フィールドバランス修正装置P1.P2・
・・修正面
Fig. 1 is a block diagram showing the electrical configuration of an embodiment of the present invention, Figs. 2 and 3 are external views showing the appearance of the main body in the embodiment, and Figs. 4 and 5 show the operation of the embodiment. 6 is a timing chart for explaining waveform sampling, FIG. 7 is a graph showing changes in the rotational speed of a rotating body, and FIG. 8 is a block diagram showing a conventional field balance correction device. 3...Rotating body 4...Rotating pickup 5
a, 5b... Vibration pickup M... Drive source 26... Microcomputer 32... Inverter 100... Field balance correction device P1. P2・
・Correction aspect

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)回転体と、前記回転体を支持する手段とを有する
装置の前記回転体を駆動源によって回転させ、前記回転
体支持手段に生ずる振動を検出して、影響係数法に基づ
く前記回転体のアンバランス量修正のためのデータを求
めるフィールドバランス修正装置であって、 前記回転体の回転数および振動位相基準点を検出する回
転検出手段と、 前記回転体の回転によって前記回転体支持手段に生ずる
振動を検出する振動検出手段と、 前記回転検出手段と前記振動検出手段との出力に基づい
て、前記振動のうち前記回転に同期した振動成分を抽出
し、当該抽出結果に応じたデータを出力する同期成分抽
出手段と、 前記駆動源を制御して、前記回転体の回転数を、あらか
じめ設定した回転数に到達させる駆動制御手段とを備え
るフィールドバランス修正装置。
(1) The rotating body of a device having a rotating body and means for supporting the rotating body is rotated by a drive source, vibrations occurring in the rotating body supporting means are detected, and the rotating body is determined based on the influence coefficient method. A field balance correction device that obtains data for correcting an unbalance amount of the rotating body, the device comprising: rotation detecting means for detecting the rotational speed and vibration phase reference point of the rotating body; a vibration detection means for detecting the generated vibration; and a vibration component synchronized with the rotation of the vibration based on outputs of the rotation detection means and the vibration detection means, and outputting data according to the extraction result. A field balance correction device comprising: a synchronous component extracting means for extracting a synchronous component; and a drive control means for controlling the drive source to cause the rotational speed of the rotating body to reach a preset rotational speed.
(2)前記フィールドバランス修正装置には、前記回転
体の回転状態および前記回転体支持手段の振動状態と前
記駆動源の駆動状態とを監視する手段が設けられており
、前記駆動制御手段は、前記監視手段の監視出力に応答
して前記駆動源を緊急停止させる手段を含む、特許請求
の範囲第1項記載のフィールドバランス修正装置。
(2) The field balance correction device is provided with means for monitoring the rotational state of the rotary body, the vibration state of the rotary body support means, and the driving state of the drive source, and the drive control means: 2. The field balance correction device according to claim 1, further comprising means for urgently stopping said drive source in response to a monitoring output of said monitoring means.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6373129A (en) * 1986-09-17 1988-04-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Rotary machine measuring apparatus using personal computer

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JPS57165731A (en) * 1981-04-06 1982-10-12 Hitachi Ltd Conversation type balance system
JPS57175238A (en) * 1981-04-22 1982-10-28 Hitachi Ltd Method and device for balance of rotor

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