JPS63314433A - はずみ車効果測定方法 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は回転体のはずみ車効果（以下、ＧＤ２と称する
）を、減速法により高精度で測定し得るようにしたはず
み車効果ｎ［定方性に関する。

（従来の技術） 従来から、回転体のＧＤ２を測定する方法としては、減
速法が多く用いられてきている。この減速法は、回転電
機における電気学会規格ＪＥＣにあるように、規定の回
転速度ｎＱの１０５％〜１１０％の回転速度より、ある
時間間隔で回転速度を読み、これから第２図に示すよう
な減速曲線を得、下記の（１）式あるいは（２）式を用
いて回転体のＧＤ２を算出する方法である。

Ｇ　Ｄ２＝ｗ　Ｘ１０３／４×Ｉ０．９７Ｘ（ｄｎ／ｄ
ｔ）　ＯＸ　ｎ　□（ｋｇ−ゴ）　　　　　　　　　　
・・・（１）Ｇ　Ｄ２−ｗＸｌｏ３／４×５．４８Ｘ　
（ｎ　１２ｎ　２２／１２　　　ｔｌ）　　　　（ｋｇ
−イ）・・・（２）ここで、ｎｏは規定回転速度、Ｗは
規定回転速度ｎｏにおける回転体の損失エネルギー、（
ｄｎ／　ｄｔ）。は規定回転速度ｎＯにおける回転体の
速度変化率、ｎＩ＋　　ｔｌは減速曲線上のある点にお
ける回転速度１時間、ｎ２＋　　ｔ２は減速曲線上のあ
る点における回転速度２時間である。但し、ｎｌ　−ｎ
ｏ　−ｎＱ　−ｎ２　とする。

ところで、かかる減速法を用いて回転体のＧＤ２を測定
する方法としては、従来から次のような方法がある。

（ａ　）　ｌ１Ｐ１定員が、時間と回転速度をある時間
間隔で記録して減速曲線を作成することにより、上記（
２）式を用いてＧＤ２を算出する方法。

（ｂ）測定具が、時間と回転速度をある時間間隔で記録
して減速曲線を作成した後、規定回転速度ｎＯにおける
稜線を描いて速度変化率（ｄｎ／　ｄｔ）。を求めるこ
とにより、上記（１）式を用いてＧＤ２を算出する方法
。

（ｃ）回転速度ｎ１から０２までの時間を自動的に計測
し、上記（２）式を用いた演算を行なってＧＤ２を算出
する方法。

しかしながら、このような（ａ）〜（Ｃ）の方法におい
ては次のような問題がある。すなわち、すなわち、測定
具が時間と回転速度を測定して減速曲線を作成し、上記
（１）式あるいは（２）式を用いてＧＤ２を算出する方
法では、算出精度が非常に悪い。また、回転速度ｎ１か
ら０２までの時間を測定具あるいは自動装置で計測し、
上記（２）式を用いてＧＤ２を求める方法においても、
ｎｌ＋ｎ２の値を選定することは困難である。すなわち
、あくまでも（２）式は速度変化率（ｄｎ／ｄｔ）　ｏ
を算出する誤差が大きいことを前提とした簡便式である
ため、ｎｌ＋　　０２の値の選定によってＧＤ２の算出
結果にバラツキが生ずる。

（発明が解決しようとする問題点） 以上のように、減速法を用いて回転体のＧＤ２を測定す
る従来の方法では、回転体のＧＤ２を精度よく測定でき
ないという問題があった。

本発明の目的は、回転体のＧＤ２を減速法により精度よ
く測定することが可能なはずみ車効果測定方法を提供す
ることにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段と作用）上記の目的を達
成するために本発明では、回転体のはずみ車効果を減速
法により１１１１１定するに際して、まず回転体の回転
速度を自然減速させた時の回転速度を一定時間間隔で測
定し、この測定された減速時の回転速度を基に、最小二
乗法により減速曲線の近似式化演算を行ない、次にこの
近似式化された減速曲線式から規定回転速度ｎ。におけ
る微分値を速度変化率（ｄｎ／ｄｔ）　ｏとして算出し
、しかる後にこの算出された速度変化率（ｄｎ／ｄｔ）
。を基に、以下の式によってはずみ車効果（ＧＤ２　）
を算出することを特徴とする。

Ｇ　Ｄ　２＝　ｗ　ＸＩＯ３／４×１０．９７Ｘ（ｄｎ
／ｄｊ）ｏＸ　ｎ　□（但し、Ｗ：規定回転速度ｎｏに
おける回転体の損失エネルギー） （実施例） まず、本発明の考え方について述べる。

前述から明らかなように、減速法により回転体の正確な
ＧＤ２の値を得るためには、規定回転速度ｎ。における
速度変化率（ｄｎ／ｄｔ）　ｏを精度よく算出すること
につきる。そこで、回転体の回転速度を自然減速させた
時の回転速度を一定時間間隔で測定し、この回転速度を
基に減速曲線を精度よく近似式化できれば、規定回転速
度ｎ。の点で得られた式を微分することにより、速度変
化率（ｄｎ／　ｄｔ）。を求めることができる。この場
合、減速曲線の近似式化には最小二乗法を用いるが、そ
の基本となる式の一例を（３）式として示す。

ｙ−Ａ＋Ｂ　會ｔ　（−Ｃ＋Ｃ＠ｅ”’−）　／ｃｏｓ
φ・・・・・・（３） ここで、ｙは回転速度、ｔは減速における経過時間、ｔ
　−−ｔＩＩｌａｘ　−ｔ　（ｔｎ＋ａｘ　：減速曲線
における最大経過時間）、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄは定数、ψ＝
ｔａｎ−’（Ｂ）である。

以下、上記のような考え方に基づいた本発明の一実施例
について図面を参照して説明する。

第１図は、本発明によるＧＤ２測定方法を実現するため
の構成例を示す機能ブロック図である。

第１図において、１は図示しない回転体の回転速度信号
、２はこの回転速度信号１をデジタル的に検出して出力
するデジタル検出部であり、例えば検出信号をデジタル
出力するデジタル回転計を用いる。また、３は検出、演
算に必要な各定数、すなわち減速曲線を作成する回転速
度の範囲、規定回転速度値ｎ。、規定回転速度ｎ。にお
ける回転体の損失エネルギー値Ｗ等を予め設定している
定数設定部、４はデジタル検出部２からの出力、および
定数設定部３に設定された各定数を入力とし、これらに
基づいて回転体のＧＤ２をデジタル的に算出処理するた
めのデータ収集・処理部、５はこのデータ収集・処理部
４での算出結果を外部へ出力するための出力部である。

次に、以上のような構成による本実施例のＧＤ２測定方
法について述べる。

回転速度の検出に先立ち、減速曲線を作成する回転速度
の範囲、規定回転速度値ｎ。、規定回転進度ｎＱにおけ
る回転体の損失エネルギー値Ｗを、定数設定部３よりデ
ータ収集・処理部４のメモリに保存しておく。測定対象
である回転体の回転速度が自然減速に入ったら、外部指
令によって回転速度の検出を開始する。そして、回転速
度が予め設定された範囲内に入ったら、デジタル検出部
２からの出力値を一定時間間隔てサンプリンクして、デ
ータ収集・処理部４のメモリにデータを保存していく。

回転体の減速が進んで、その回転速度が予め設定された
範囲外に入ったら、デジタル検出部２による回転速度の
検出、およびデータ収集・処理部４でのデータの保存を
終了する。

次に、データ収集・処理部４においては、そのメモリに
保存された減速時の回転速度のデータを基に、サンプリ
ングインターバルは既知であるので、最小二乗法により
前記（３）式を基本式として減速曲線の近似式化演算を
行ない、各定数（（３）式の場合はＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ）を
演算する。

そして、このようにして近似式化された減速曲線式が求
められたならば、予め設定された規定回転速度ｎｏにお
ける微分値を速度変化率（ｄｎ／ｄｔ）。とじて算出す
る。しかる後に、この速度変化率（ｄｎ／ｄｔ）　ｏを
基に、予め設定された規定回転速度値ｎｏ＋規定回転速
度ｎ、）における回転体の損失エネルギー値Ｗを用いて
、前記（１）式によって回転体のＧＤ２を算出し、その
算出結果を出力部５より外部へ出力する。

上述したように、本実施例では、回転体のＧＤ２を減速
法により測定するに際して、まず回転体の回転速度を自
然減速させた時の回転速度を一定時間間隔で測定し、こ
の測定された減速時の回転速度を基に、（３）式を基本
式として最小二乗法により減速曲線の近似式化演算を行
ない、次にこの近似式化された減速曲線式から規定回転
速度ｎＱにおける微分値を速度変化率（ｄｎ／　ｄｔ）
。

とじて算出し、しかる後にこの算出された速度変化率（
ｄｎ／ｄｔ）　ｏを基に、 ＧＤ２−ｗＸＩＱ３／４×１０．９７Ｘ（ｄｎ／ｄｔ）
　ｏ　Ｘ　ｎＯ（但し、Ｗ：規定回転速度ｎＯにおける
回転体の損失エネルギー） なる式によってＧＤ２を算出するようにしたものである
。従って、規定回転速度ｎＯにおける速度変化率（ｄｎ
／ｄｔ）　ａを精度よく算出できるため、減速法による
回転体のＧＤ２測定を極めて高精度に実施することが可
能となる。

尚、上述した実施例では、最小二乗法の基本式として（
３）式を一例として用いたが、回転体の有する減速特性
によっては基本式を変えた方が、更に近い減速曲線式が
得られる場合がある。従って、最小二乗法の基本式とし
て複数個用い、各々の近似のうち最も実際値に近いもの
を用いて演算する方法を採用することによって、より広
範囲の特性を有する回転体のＧＤ２を高精度に測定する
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、回転体のＧＤ２を
減速法により極めて精度よく測定することが可能なはず
み車効果測定方法が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるＧＤ２測定方法を実現するための
構成例を示す機能ブロック図、第２図は減速曲線の一例
を示す図である。 １・・・回転速度信号、２・・・デジタル検出部、３・
・・定数設定部、４・・・データ収集・処理部、５・・
・出力部。 出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦 第１図 ）■ 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 回転体のはずみ車効果を減速法により測定する方法にお
   いて、まず回転体の回転速度を自然減速させた時の回転
   速度を一定時間間隔で測定し、この測定された減速時の
   回転速度を基に、最小二乗法により減速曲線の近似式化
   演算を行ない、次にこの近似式化された減速曲線式から
   規定回転速度ｎ＿０における微分値を速度変化率（ｄｎ
   ／ｄｔ）＿０として算出し、しかる後にこの算出された
   速度変化率（ｄｎ／ｄｔ）＿０を基に、以下の式によっ
   てはずみ車効果（ＧＤ＾２）を算出することを特徴とす
   るはずみ車効果測定方法。 ＧＤ＾２＝ｗ×１０＾３／４×１０．９７×（ｄｎ／ｄ
   ｔ）＿０×ｎ＿０（但し、ｗ：規定回転速度ｎ＿０にお
   ける回転体の損失エネルギー）