JPS61258646A - 直流電動機のオンライン絶縁抵抗測定装置 - Google Patents

直流電動機のオンライン絶縁抵抗測定装置

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JPS61258646A
JPS61258646A JP60100789A JP10078985A JPS61258646A JP S61258646 A JPS61258646 A JP S61258646A JP 60100789 A JP60100789 A JP 60100789A JP 10078985 A JP10078985 A JP 10078985A JP S61258646 A JPS61258646 A JP S61258646A
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JP
Japan
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motor
insulation resistance
component
ground fault
resistance value
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Application number
JP60100789A
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English (en)
Inventor
Kunio Tabei
邦夫 田部井
Mitsuru Ogawa
満 小川
Kiyoyuki Matsui
松井 清幸
Masanori Watanuki
綿貫 正典
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、圧延機、搬送装置あるいは精密加工等にお
いて使用される直流電動機の絶縁物の絶縁劣化(又は低
下)を判定するための、絶縁性(絶縁抵抗)をオンライ
ンで(運転中に)測定する装置に関する。
この装置は、地絡検出装置又は設備診断装置としても利
用することができる。
〔従来の技術〕
例えばプロセスライン等においては、各種機器類を駆動
するために多数の直流電動機が使用されている。プロセ
スラインにおいて製造される製品の品質を一定レベルに
保持するためには、この直流電動機の性能を維持するこ
とが非常に重要である。直流電動機の性能の一つに絶縁
物の絶縁性があり、この絶縁性が劣化すると地絡電流が
流れ、安全上問題になるのは勿論のこと、ラインで製造
される製品の品質を悪化させることになる。
直流電動機の絶縁性を測定するには、直流電動機の運転
を停止させて行うのが一般的であるが、この方法では、
その都度ラインを停止しなければならず、このため生産
性を阻害することになる。
従来、直流電動機の絶縁性をオンラインで測定するもの
としては、例えば、株式会社日立製作所発行の「日立型
 直流機グランドモニタ(形式GM−75)取扱説明書
」に記載されたものが知られている。
この従来の絶縁測定装置は、DC750V級の大型の直
流電動機の絶縁抵抗をオンラインで検出するもので、そ
の検出原理は、第3図に示すように、直流電動機1の回
転子の巻線内の電圧が交流であることから、地絡電流検
出用抵抗4. 5. 6及び整流回路22を用いて、地
絡電流を全波整流し実効値として検出して、絶縁物の絶
縁性(すなわち絶縁抵抗)を測定するものであり、測定
された絶縁抵抗値を例えばリレー23を介して設定値と
比較し、絶縁抵抗値が設定値以下となったときに警報を
発するようにして、絶縁性の劣化を判定している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、運転中の直流電動機において発生する地
絡電流は、直流電動機の回転子(=電機子)巻線部位の
地絡による回転数(あるいは交番周波数)に比例した交
番電流(交流成分)と、直流電源回路(又は固定子)部
位の地絡による回路電圧に比例した直流電流(直流成分
)とが重畳されたものであり、上記従来装置においては
その2種の成分を重畳したものを一括して測定している
ため、回転子巻線部位の交流成分か直流電源回路部位の
直流成分かの弁別ができない。特に、保安上危険の大き
いものは回転子巻線部位に発生する交流成分であるので
、地絡電流から交流成分だけを分離することが必要とな
る。
また、上記従来装置では、直流電源回路の電圧が一定で
あるならば、直流電源回路部位の絶縁抵抗と回転子巻線
部位の絶縁抵抗とを一括して求めることはできるが、回
路電圧が変動する任意の状態で運転されているときには
、リアルタイムで絶縁抵抗値を測定することができない
という問題点があった。
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、地絡電流を交流成分と直流成分とに分離して
、直流電源回路部位の絶縁抵抗値と回転子巻線部位の絶
縁抵抗値を別個かつ同時にオンラインで測定するととも
に、直流電源回路の電圧及び回転子の交番周波数が変動
しても、それらの絶縁抵抗値を正確に測定することので
きる直流電動機のオンライン絶縁測定装置を提供するこ
とを目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
そこで、この発明に係わる直流電動機のオンライン絶縁
抵抗測定装置は、直流電源回路に直列に接続された直流
電動機と並列に接続し、その地絡電流を地絡電流検出手
段により検出してオンライン状態で絶縁抵抗を測定する
直流電動機のオンライン絶縁抵抗測定装置において、直
流電動機の直流電源回路の電圧を検出する回路電圧検出
手段と、直流電動機の交番周波数を検出する周波数検出
手段と、その周波数検出手段からの交番周波数に応じた
信号により通過帯域が設定されて地絡電流検出手段から
の地絡電流に応じた信号から交流成分を抽出する帯域フ
ィルタと、その帯域フィルタの出力信号を整流する整流
器と、その整流器からの交流成分に応じた信号及び回路
電圧検出手段からの直流電源回路の電圧値に応じた信号
に基づいて回転子巻線部位の絶縁抵抗値を演算する抵抗
値演算回路とを備えたことを特徴とするものである。
〔作用〕
そして、この発明に係わる直流電動機のオンライン絶縁
抵抗測定装置の作用は、直流電動機において地絡が発生
した場合に、周波数検出手段により検出した回転子の交
番周波数に基づいて帯域フィルタの通過帯域を設定し、
その帯域フィルタにより地絡電流検出手段からの地絡電
流から交流成分を抽出し、かつ、その交流成分を整流器
により整流し、整流器からの交流成分に応じた信号及び
回路電圧検出手段からの直流電源回路の電圧値に応じた
信号に基づいて絶縁抵抗値を演算し、かくして、直流電
源回路の電圧値及び回転子の交番周波数を考慮しながら
、回転子巻線部位の絶縁抵抗値を得るものである。
〔実施例〕
以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図において、1は直流電動機、2は3相の交流電源
、3はその交流出力を直流に変換するサイリスク等のA
C−DC変換回路、4.5及び6は直流電源回路の端子
に接続された地絡電流検出用抵抗、7は地絡電流を地絡
電流検出用抵抗6の電圧として検出する地絡電流検出手
段、8は直流電動機1の回転子の交番周波数を検出する
周波数検出手段、9は直流電源回路の電圧を検出する回
路電圧検出手段であり、各検出手段7.8.9の出力端
子は絶縁抵抗測定装置10に接続される。
周波数検出手段8は、具体的には、例えば直流電動機1
の回転子の回転数を検出するタコジェネレータが用いら
れる。交番周波数は回転数に比例し、より具体的には、
交番周波数は(回転数(rpm)÷60×極数÷2)で
求められる。
周波数検出手段8の別の実施例としては、第2図に示す
ように、直流電動機1の回転子巻線にサーチコイル12
を取り付け、その電流値を電流検出器13により検出し
、検出された電流に基づいてFMテレメータ発信器14
により発信させ、これをFMテレメータ受信器15によ
り受信することによって、直流電動機1の交番周波数を
遠隔的にかつ直接検出するようにしてもよい。
17は地絡電流検出手段7により検出された直流成分及
び交流成分を含む地絡電流から、その地絡電流を平均化
し交流成分を打ち消して直流成分のみを分離する直流成
分分離回路、18はその地絡電流から特定の周波数の交
流成分を抽出する帯域フィルタであり、この帯域フィル
タ18の通過帯域は、前述した周波数検出手段8により
検出された交番周波数に応じて設定され、従って、直流
電動機1の交番周波数に応じた交流成分が抽出される。
19はその帯域フィルタ18を通過した交流成分を整流
する整流器である。
20は抵抗値演算回路であり、直流成分分離回路17か
ら出力された地絡電流の直流成分に応じた信号と回路電
圧検出手段9から出力された回路電圧に応じた信号に基
づき、直流電源回路(又は固定子)部位の絶縁抵抗値R
0oを演算し出力する。
また、21は抵抗値演算回路21であり、整流器19か
ら出力された地絡電流の交流成分に応じた信号と回路電
圧検出手段9から出力された回路電圧に応じた信号に基
づき、回転子巻線部位の絶縁抵抗値RACを演算し出力
する。
上記抵抗値演算回路20.21における絶縁抵抗値の演
算は、いずれも簡単な四則演算である。
次に、上記実施例の動作を説明する。
地絡電流検出手段7により検出された地絡電流に応じた
信号、周波数検出手段8により検出された交番周波数に
応じた信号及び回路電圧検出手段9により検出された回
路電圧に応じた信号が、絶縁抵抗測定装置10に入力さ
れる。
その地絡電流に応じた信号から直流成分分離回路17に
より直流成分が抽出され、抵抗値演算回路20によりそ
の信号と回路電圧検出手段9からの回路電圧に応じた信
号とに基づいて、直流電源回路部位の絶縁抵抗値RDC
を演算し、抵抗値演算回路20の出力端子からその絶縁
抵抗値RDCに応じた信号を得る。
また、タコジェネレータ又はFMテレメータ発受信器な
どの周波数検出手段8により検出された直流電動機1の
交番周波数に応じた信号によって、帯域フィルタ18の
通過帯域が直流電動機1の回転子の交番周波数に等しく
設定され、この帯域フィルタ18により地絡電流の回転
子巻線部位の交流成分が抽出され、その交流出力が整流
器19により整流される。そして、抵抗値演算回路21
により整流器19の出力信号と回路電圧検出手段9から
の回路電圧に応じた信号とに基づいて、回転子巻線部位
の絶縁抵抗値RACを演算し、抵抗値演算回路21の出
力端子からその絶縁抵抗値RACに応じた信号を得る。
今、直流電動機1の直流電源回路部位及び回転子巻線部
位のいずれの絶縁性が劣化せず、従って、地絡が発生し
ない場合は、地絡電流検出手段7の出力は零であり、直
流成分分離回路17及び帯域フィルタ18の出力も零と
なり、このため、抵抗値演算回路20.21の出力値は
無限大(実際には有限の大きな値)となり、これはすな
わち絶縁劣化が発生していないことを示す。
直流電動機1の直流電源回路部位及び回転子巻線部位の
いずれか一方または双方の絶縁性が劣化すると、劣化し
た部位に地絡が発生し、地絡電流検出手段7の出力があ
る値を示す。
直流電源回路部位の絶縁性劣化に基づく地絡電流は、直
流成分として直流成分分離回路17により分離され、抵
抗値演算回路20により演算された絶縁抵抗値RDCが
低い値を示し、従って、直流電源回路部位に絶縁劣化が
発生したことが判知される。
また、回転子巻線部位の絶縁劣化に基づく地絡電流は、
交流成分として帯域フィルタ18により抽出され、抵抗
値演算回路21により演算された絶縁抵抗値RAeが低
い値を示し、従って、回転子巻線部位に絶縁劣化が発生
したことが判知される。
直流電源回路部位及び回転子巻線部位の双方に絶縁劣化
が発生した場合は、抵抗値演算回路20及び21の出力
信号から別個かつ同時にその絶縁劣化の発生を判知する
ことができる。
なお、抵抗値演算回路20及び21の出力信号は、比較
回路(図示しない)において予め設定された絶縁抵抗の
管理値と比較し、測定された絶縁抵抗値がこの管理値以
下のときは警報を発するようにすることが好ましい。
また、その比較回路の出力側を直流電動機の運転インタ
ロックに接続しておき、絶縁抵抗値が管理値以下になっ
たときに直流電動機の運転を自動的に停止して、地絡保
護を図るようにしてもよい。
さらに、上記実施例においては、地絡電流に含まれる交
流成分と直流成分とをそれぞれ分離して検出する場合に
ついて説明したが、交流成分のみを検出するとともに、
地絡電流を全波整流して直流電動機駆動系全体の絶縁状
態を検出し、全波整流出力によって絶縁状態を監視し、
絶縁劣化が生じたときに、交流成分による絶縁抵抗値を
演算して回転子巻線部位の絶縁劣化であるか直流電源回
路部位の絶縁劣化であるかを弁別するようにしてもよい
また、直流成分分離回路17及び帯域フィルタ18の出
力を選択回路を介して1個の抵抗値演算回路に接続し、
選択回路の切換え操作によって回転子巻線部位又は直流
電源回路部位の絶縁抵抗値、又は両者の和を1個の抵抗
値演算回路により演算するようにしてもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明に係わる直流電動機のオ
ンライン絶縁抵抗測定装置によれば、電源供給回路部位
及び回転子巻線部位の中の少なくとも回転子巻線部位に
発生した絶縁劣化を地絡電流の交流成分として検出し、
その交流、成分から回転子巻線部位の絶縁抵抗値を演算
するようにしたので、危険性の高い回転子巻線部位の絶
縁劣化をオンラインで(運転中に)判知することができ
るとともに、直流電動機部位の絶縁劣化をも地絡電流の
直流成分として検出し、その直流成分から直流電源回路
部位の絶縁抵抗値を演算するようにしたので、回転子巻
線部位及び直流電源回路部位の絶縁劣化を別個かつ同時
に判知することができる。
しかも、直流電動機の運転において変動する回路電圧及
び交番周波数を考慮しているので、絶縁抵抗値の測定及
び絶縁劣化発生の有無の判知を、任意の回路電圧及び交
番周波数において正確に行うことができるという効果が
得られる。
また、地絡事故による電動機焼損を未然に防止するとい
う効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係わる直流電動機のオンライン絶縁
抵抗測定装置の実施例の構成を示す図、第2図は周波数
検出手段の別の実施例を示す図、第3図は従来の直流電
動機のオンライン絶縁抵抗測定装置の一例を示す回路図
である。 1・・・直流電動機、3・・・AC−DC変換回路、4
゜5.6・・・地絡電流検出用抵抗、7・・・地絡電流
検出手段、8・・・周波数検出手段、グ・・・回路電圧
検出手段、10・・・絶縁抵抗測定装置、17・・・直
流成分分離回路、工8・・・帯域フィルタ、19・・・
整流器、20.21・・・抵抗値演算回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 直流電源回路に直列に接続された直流電動機と並列に接
    続し、その地絡電流を地絡電流検出手段により検出して
    オンライン状態で絶縁抵抗を測定する直流電動機のオン
    ライン絶縁抵抗測定装置において、前記直流電動機の直
    流電源回路の電圧を検出する回路電圧検出手段と、前記
    直流電動機の交番周波数を検出する周波数検出手段と、
    該周波数検出手段からの交番周波数に応じた信号により
    通過帯域が設定されて前記地絡電流検出手段からの地絡
    電流に応じた信号から交流成分を抽出する帯域フィルタ
    と、該帯域フィルタの出力信号を整流する整流器と、該
    整流器からの交流成分に応じた信号及び前記回路電圧検
    出手段からの直流電源回路の電圧値に応じた信号に基づ
    いて前記回転子巻線部位の絶縁抵抗値を演算する抵抗値
    演算回路とを備えたことを特徴とする直流電動機のオン
    ライン絶縁抵抗測定装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001063739A1 (en) * 2000-02-25 2001-08-30 Motorola Inc. System and method for motor fault detection
JP2012154668A (ja) * 2011-01-24 2012-08-16 Mitsubishi Electric Corp 発電電動機の異常検出装置および異常検出方法
CN102891474A (zh) * 2012-11-02 2013-01-23 南京国电南自美卓控制系统有限公司 一种交、直流注入式转子一点接地保护装置及其保护方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57173765A (en) * 1981-04-18 1982-10-26 Hitachi Ltd Insulation resistance measuring device for field winding of rotating electric machine
JPS5879451A (ja) * 1981-10-31 1983-05-13 Toshiba Corp 軸電圧監視装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57173765A (en) * 1981-04-18 1982-10-26 Hitachi Ltd Insulation resistance measuring device for field winding of rotating electric machine
JPS5879451A (ja) * 1981-10-31 1983-05-13 Toshiba Corp 軸電圧監視装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001063739A1 (en) * 2000-02-25 2001-08-30 Motorola Inc. System and method for motor fault detection
US6456946B1 (en) * 2000-02-25 2002-09-24 Motorola, Inc. System and method for motor fault detection
EP1269620A1 (en) * 2000-02-25 2003-01-02 Motorola, Inc. System and method for motor fault detection
EP1269620A4 (en) * 2000-02-25 2009-07-01 Motorola Inc SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING MOTOR FAULTS
JP2012154668A (ja) * 2011-01-24 2012-08-16 Mitsubishi Electric Corp 発電電動機の異常検出装置および異常検出方法
CN102891474A (zh) * 2012-11-02 2013-01-23 南京国电南自美卓控制系统有限公司 一种交、直流注入式转子一点接地保护装置及其保护方法

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