KR101335787B1 - Preventive maintenance apparatus of electric motor - Google Patents

Preventive maintenance apparatus of electric motor Download PDF

Info

Publication number
KR101335787B1
KR101335787B1 KR1020110121324A KR20110121324A KR101335787B1 KR 101335787 B1 KR101335787 B1 KR 101335787B1 KR 1020110121324 A KR1020110121324 A KR 1020110121324A KR 20110121324 A KR20110121324 A KR 20110121324A KR 101335787 B1 KR101335787 B1 KR 101335787B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electric motor
data
motor
evaluation model
output current
Prior art date
Application number
KR1020110121324A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20120128535A (en
Inventor
즈홍 리
Original Assignee
도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 filed Critical 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤
Publication of KR20120128535A publication Critical patent/KR20120128535A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101335787B1 publication Critical patent/KR101335787B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
    • G01R31/343—Testing dynamo-electric machines in operation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • G01M99/005—Testing of complete machines, e.g. washing-machines or mobile phones
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • G01M99/008—Subject matter not provided for in other groups of this subclass by doing functionality tests

Abstract

[과제]
회전 속도의 변동이나 압연 부하의 변화에 의한 오진단을 피할 수 있고, 나아가서는, 압연 플랜트 전체의 운전에 영향을 주는 돌발적인 고장을 미연에 방지할 수 있는 전동기의 예방 보전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
[해결 수단]
본 발명의 전동기의 예방 보전 장치는, 전동기의 축의 상태를 나타내는 특정 물리량(래디얼 방향 축변위, 스러스트 방향 축변위)의 계측 데이터와, 전동기의 회전 속도의 계측 데이터와, 전동기 구동 장치로부터 입력되는 드라이브 출력 전류의 데이터를 평가용 데이터로서 수집한다. 그리고, 수집한 평가용 데이터를 평가 모델과 대조하고, 평가용 데이터와 평가 모델과의 일치도에 의거하여 전동기에 관한 이상을 감시한다. 평가 모델로서는, 전동기가 정상적인 경우에서의 압연시의 회전 속도 및 드라이브 출력 전류와 전동기의 축의 상태를 나타내는 물리량과의 관계를 2차 이상의 고차 함수에 의해 근사한 식을 이용할 수 있다.[assignment]
It is an object of the present invention to provide a preventive maintenance apparatus for an electric motor which can prevent misdiagnosis due to a change in rotational speed or a change in rolling load, and further prevent accidental failures affecting the operation of the whole rolling plant. It is done.
[Solution]
The preventive maintenance device of the motor of the present invention includes measurement data of a specific physical quantity (radial direction axis displacement, thrust direction axis displacement) indicating the state of the axis of the motor, measurement data of the rotational speed of the motor, and a drive input from the motor drive device. Data of the output current is collected as data for evaluation. The collected evaluation data is compared with the evaluation model, and the abnormality related to the electric motor is monitored based on the degree of agreement between the evaluation data and the evaluation model. As the evaluation model, an equation that approximates the relationship between the rotational speed at the time of rolling in the case where the motor is normal and the drive output current and the physical quantity indicating the state of the shaft of the motor by a second or more higher order function can be used.

Description

전동기의 예방 보전 장치{PREVENTIVE MAINTENANCE APPARATUS OF ELECTRIC MOTOR}Preventive maintenance device of electric motor {PREVENTIVE MAINTENANCE APPARATUS OF ELECTRIC MOTOR}

본 발명은, 전동기의 예방 보전 장치에 관한 것으로, 특히, 제철소의 압연 플랜트에 사용되는 대형 전동기의 예조(豫兆) 진단에 이용하기 알맞은 예방 보전 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a preventive maintenance device for an electric motor, and more particularly, to a preventive maintenance device suitable for use in the preliminary diagnosis of a large motor used in a rolling plant of a steel mill.

제철소의 압연 플랜트를 구성하는 기기의 하나로 전동기가 있다. 압연 플랜트는 부하의 변동이 많기 때문에, 압연 플랜트용의 전동기로서 가변속 전동기가 사용되고 있다. 이 전동기에서는 빈번한 가감 속도 제어가 행하여지고, 그때에 가해지는 기계적인 충격이나 전기적인 과부하에 의해 돌발적인 고장이 초래되는 일이 있다. 특히, 압연재의 물려 들어가는 타이밍에서는 전동기에 연결되어 있는 기계측으로부터의 충격이 크고, 전동기의 축수대(軸受臺)가 이상(異常)한 힘을 받아서 갑자기 고장 나는 일이 있다. 전동기의 고장은 압연 플랜트 전체에 영향을 주고, 중대한 고장이라면 압연 플랜트의 조업을 정지시켜 버리는 일도 있다. 특히 원격지의 압연 플랜트에서 돌발적인 고장이 발생한 경우에는, 보수·수리에 시간이 걸리고, 많은 리소스가 할애되게 된다. 이 때문에, 압연 플랜트의 운전에서는, 전동기에 이상이 생기고 있지 않은지 여부를 감시함으로써, 전동기의 고장을 미연에 방지하는 것이 필요하게 된다. 즉, 전동기의 예방 보전이 필요하게 된다.One of the devices constituting the rolling mill of a steel mill is an electric motor. Since a rolling plant has a lot of load fluctuations, a variable speed electric motor is used as an electric motor for a rolling plant. In this electric motor, frequent acceleration / deceleration control is performed, and sudden failure may occur due to mechanical shock or electrical overload applied at that time. In particular, at the timing of the rolling material being passed in, the impact from the machine side connected to the motor is great, and the bearing stem of the motor may suddenly fail due to abnormal power. The failure of the electric motor affects the whole rolling plant, and in the case of a serious failure, the rolling plant may be shut down. In particular, when an unexpected failure occurs in a remote rolling plant, it takes time to repair and repair, and a lot of resources are devoted. For this reason, in the operation of a rolling plant, it is necessary to prevent the failure of an electric motor by monitoring whether an abnormality has occurred in an electric motor. That is, the preventive maintenance of an electric motor is needed.

종래의 전동기의 예방 보전의 방법으로서는, 예를 들면 일본 특개평10-288546호 공보에 개시되어 있는 방법이 알려져 있다. 이 공보에 개시된 종래의 방법에 의하면, 전동기의 사용 시작시에 있어서의 회전 속도(소정 시간당 회전수)와 진동치(振動値)의 관계를 근사(近似)한 정상시 함수식과, 전동기를 계속 사용한 때의 회전 속도와 진동치와의 관계를 근사한 사용시 함수식이 각각 최소 제곱법에 의해 구하여진다. 그리고, 사용시 함수식을 정상시 함수식에 의해 나눗셈하는 것이 행하여지고, 그 나눗셈의 결과가 미리 마련한 임계치를 초과하면 전동기에 이상이 발생하였다고 판정하는 것이 행하여지고 있다.As a method of preventive maintenance of the conventional electric motor, the method disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 10-288546 is known, for example. According to the conventional method disclosed in this publication, a normal function function approximating the relationship between the rotational speed (predetermined number of revolutions per hour) and the vibration value at the start of the use of the motor, and the motor is continuously used. When using the approximation of the relationship between the rotational speed and the oscillation value at each time, the functional formula is obtained by the least square method. Then, the function formula at the time of use is divided by the function formula at normal, and when the result of the division exceeds a threshold provided in advance, it is determined that an abnormality has occurred in the motor.

[특허 문헌][Patent Document]

특허 문헌 1 : 일본 특개평10-288546호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-288546

그러나, 압연 플랜트의 전동기에서는, 같은 회전 속도로 회전하고 있는 경우라도 압연 부하가 변하면 진동치가 변하는 일이 있다. 이 압연 부하는 압연재의 재질, 폭, 길이, 온도 등의 요소에 의해 변화한다. 전술한 종래의 방법에서는, 이들의 부하 요소에 관해서는 고려되어 있지 않고, 정상인지 이상인지를 판정하기 위한 임계치는 회전 속도만에 의해 결정된다. 이 때문에, 전술한 종래의 방법에서는, 회전 속도와 압연 부하와의 관계에 의해서는, 정상임에도 불구하고 이상이라고 판단하는 오진단이나, 이상임에도 불구하고 정상이라고 판단하는 오진단이 행하여질 우려가 있다.However, in the electric motor of a rolling plant, even if it is rotating at the same rotational speed, when a rolling load changes, a vibration value may change. This rolling load changes with factors, such as material, width, length, and temperature of a rolling material. In the above-described conventional method, these load elements are not considered, and the threshold for determining whether they are normal or abnormal is determined only by the rotational speed. For this reason, in the conventional method mentioned above, there exists a possibility that the incorrect diagnosis which judges that it is abnormal in spite of being normal, and the malfunction which judges it is normal in spite of abnormality may be performed by the relationship between a rotation speed and a rolling load. .

본 발명은, 상술한 바와 같은 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 회전 속도의 변동이나 압연 부하의 변화에 의한 오진단을 피할 수 있고, 나아가서는, 압연 플랜트 전체의 운전에 영향을 주는 돌발적인 고장을 미연에 방지할 수 있는 전동기의 예방 보전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.This invention is made | formed in view of the above-mentioned subject, and it can avoid the erroneous diagnosis by the fluctuation | variation of a rotational speed and the change of rolling load, and furthermore, the sudden failure which affects the operation of the whole rolling plant is not disclosed. An object of the present invention is to provide a preventive maintenance device for an electric motor that can be prevented.

본 발명의 전동기의 예방 보전 장치는, 전동기의 축의 상태를 나타내는 특정 물리량의 계측 데이터와 함께 전동기의 회전 속도의 계측 데이터를 수집하고, 또한, 압연 부하를 표현하는 정보로서 전동기 구동 장치로부터 입력되는 드라이브 출력 전류의 데이터를 수집한다. 실제의 압연 중에서는 압연 부하에 응하여 전동기 구동 장치로부터 필요한 전류를 흘리고 있기 때문에, 드라이브 출력 전류는 압연 부하를 대표하는 정보로서 이용할 수 있다. 또한, 압연 부하는 압연재의 재질, 폭, 길이, 온도 등의 요소에 의해 변화하지만, 이들의 부하 요소의 하나하나에 관해 전동기의 축의 상태 및 회전 속도와의 관계를 파악하는 것은 어렵다. 그 점에서, 드라이브 출력 전류라면, 그것만으로 압연 부하를 대표할 수 있기 때문에, 전동기의 축의 상태와의 관계나 회전 속도와의 관계를 파악하기 쉽다.The preventive maintenance device of the motor of the present invention collects measurement data of the rotational speed of the motor together with measurement data of a specific physical quantity indicating the state of the axis of the motor, and is a drive input from the motor drive device as information representing a rolling load. Collect data of output current. In actual rolling, since a required electric current flows from a motor drive apparatus according to a rolling load, a drive output current can be used as information which represents a rolling load. In addition, although a rolling load changes with elements, such as a material, width | variety, length, and temperature of a rolling material, it is difficult to grasp | ascertain the relationship between the state of a shaft of a motor, and a rotational speed about each of these load elements. In that sense, the drive output current alone can represent the rolling load, so it is easy to grasp the relationship between the state of the shaft and the rotational speed of the motor.

본 발명의 전동기의 예방 보전 장치는, 상술한 데이터를 전동기의 운전시에 평가용 데이터로서 수집한다. 그리고, 수집한 평가용 데이터를 평가 모델과 대조하고, 평가용 데이터와 평가 모델과의 일치도를 판정한다. 평가 모델은, 전동기가 정상적인 경우에 있어서의 압연시의 회전 속도 및 드라이브 출력 전류와 상기한 특정 물리량과의 관계를 모델화한 것으로서, 예를 들면, 2차 이상의 고차 함수에 의해 근사한 식을 이용할 수 있다. 본 발명의 전동기의 예방 보전 장치는, 평가용 데이터와 평가 모델과의 일치도에 의거하여 전동기에 관계되는 이상을 감시한다.The preventive maintenance apparatus of the electric motor of this invention collects the above-mentioned data as evaluation data at the time of operation | movement of an electric motor. Then, the collected evaluation data is compared with the evaluation model, and the degree of agreement between the evaluation data and the evaluation model is determined. The evaluation model is a model of the relationship between the rotational speed at the time of rolling and the drive output current in the case where the electric motor is normal, and the specific physical quantity described above. For example, an equation approximated by a second or more higher order function can be used. . The preventive maintenance apparatus of the electric motor of this invention monitors the abnormality which concerns on an electric motor based on the degree of accord with evaluation data and an evaluation model.

전동기의 축의 상태를 나타내는 특정 물리량으로서는, 축변위(軸變位) 센서에 의해 계측할 수 있는 전동기의 래디얼 방향의 축변위나 스러스트(thrust) 방향의 축변위, 또는, 축하중(軸荷重) 센서에 의해 계측할 수 있는 전동기의 스러스트 방향의 축하중을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 전동기의 운전시에 수집하는 평가용 데이터로서는, 압연재의 물려 들어가는 타이밍에서의 데이터를 수집하는 것이 바람직하다.As a specific physical quantity which shows the state of the shaft of a motor, the axial displacement of the motor which can be measured by the axial displacement sensor, the axial displacement of the thrust direction, or the thrust sensor It is preferable to use the congratulations in the thrust direction of the electric motor which can be measured by. Moreover, as evaluation data collected at the time of operation of an electric motor, it is preferable to collect the data at the timing which the rolling material inherits.

전동기에 관계되는 이상을 감시하는 구체적인 방법으로서는, 평가용 데이터와 평가 모델의 일치도가 소정의 판정치보다도 저하되어 있는 것을 전동기에 관계되는 이상으로서 검지하는 것이 바람직하다. 또한, 일정 기간마다 일치도가 소정의 판정치보다도 저하된 횟수(이상 횟수)를 계수하고, 이상 횟수의 경시적 변화를 기록하는 것도 바람직한 이상 감시의 방법의 하나이다.As a specific method for monitoring an abnormality related to an electric motor, it is preferable to detect as an abnormality related to an electric motor that the degree of agreement between the evaluation data and the evaluation model is lower than a predetermined determination value. It is also preferable to count the number of times (degrees of abnormalities) in which the degree of agreement falls below a predetermined determination value for each fixed period, and to record the change over time of the abnormality counts as one of the preferable abnormal monitoring methods.

본 발명에 의하면, 정상 압연시에 있어서의 회전 속도 및 드라이브 출력 전류와 특정 물리량과의 관계를 모델화한 평가 모델을 기준으로 하여, 전동기의 운전시에 수집된 회전 속도 및 드라이브 출력 전류와 특정 물리량과의 관계가 전동기의 정상시의 관계인지의 여부가 판정된다. 이와 같이 회전 속도에 더하여 압연 부하를 대표하는 드라이브 출력 전류가 이상 진단을 위한 정보로서 사용됨으로써, 회전 속도의 변동이나 압연 부하의 변화에 의한 오진단을 피할 수 있다. 따라서 본 발명에 의하면, 전동기에 관계되는 이상(異常), 구체적으로는, 전동기 그 자체의 고장 외에, 전동기가 구동하는 기계측의 이상이나 축수대의 고장 또는 경년의 열화 등에 관하여, 전동기를 장시간 멈추는 일없이 신뢰성이 높은 판정을 행할 수가 있다. 이에 의해, 전동기나 그것에 관계되는 기계 그 밖의 고장의 징후를 사전에 알아서, 그 증상에 따른 멘인티넌스를 적절하게 실시하는 것이 가능해지고, 압연 플랜트 전체의 운전에 영향을 주는 돌발적인 고장을 미연에 방지하는 것이 달성된다.According to the present invention, the rotational speed and the drive output current and the specific physical quantity collected at the time of operation of the motor based on the evaluation model modeling the relationship between the rotational speed and the drive output current and the specific physical quantity at the time of normal rolling. It is determined whether or not the relationship is a normal relationship of the motor. In this way, in addition to the rotational speed, the drive output current representing the rolling load is used as the information for abnormality diagnosis, thereby making it possible to avoid misdiagnosis due to variation in the rotational speed or change in the rolling load. Therefore, according to the present invention, the motor is stopped for a long time in relation to an abnormality related to the electric motor, specifically, a failure of the electric motor itself, an abnormality on the machine side driven by the electric motor, a failure of the shaft stand, or deterioration of aging. Highly reliable judgment can be performed without. This makes it possible to know in advance the signs of failure of the electric motor, its machinery and the like and to perform maintenance appropriately according to the symptom, and to prevent accidental failures affecting the operation of the entire rolling plant in advance. Prevention is achieved.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1 내지 4의 전동기의 예방 보전 장치가 적용되는 시스템의 구성을 도시하는 블록도.
도 2는 본 발명의 실시의 형태 1의 예방 보전 장치의 구성을 도시하는 블록도.
도 3은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 평가 모델을 도시하는 그래프.
도 4는 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 평가 모델을 도시하는 그래프.
도 5는 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 평가 모델을 도시하는 그래프.
도 6은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 평가 모델을 도시하는 그래프.
도 7은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 평가 모델의 작성의 방법을 도시하는 플로우 차트.
도 8은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 이상 판정의 방법을 도시하는 플로우 차트.
도 9는 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 이상 판정의 방법을 도시하는 그래프.
도 10은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 이상 판정의 방법을 도시하는 그래프.
도 11은 본 발명의 실시의 형태 2의 예방 보전 장치의 구성을 도시하는 블록도.
도 12는 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 평가 모델을 도시하는 그래프.
도 13은 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 평가 모델을 도시하는 그래프.
도 14는 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 이상 판정의 방법을 도시하는 그래프.
도 15는 본 발명의 실시의 형태 4에 의한 이상 판정의 방법을 도시하는 그래프.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The block diagram which shows the structure of the system to which the preventive maintenance apparatus of the electric motor of Embodiments 1-4 of this invention is applied.
2 is a block diagram showing the configuration of a preventive maintenance apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
3 is a graph showing an evaluation model according to Embodiment 1 of the present invention.
4 is a graph showing an evaluation model according to Embodiment 1 of the present invention.
5 is a graph showing an evaluation model according to Embodiment 1 of the present invention.
6 is a graph showing an evaluation model according to Embodiment 1 of the present invention.
The flowchart which shows the method of preparation of the evaluation model by Embodiment 1 of this invention.
8 is a flowchart illustrating a method of abnormality determination according to Embodiment 1 of the present invention.
9 is a graph showing a method of abnormality determination in accordance with Embodiment 1 of the present invention.
10 is a graph showing a method of abnormality determination according to Embodiment 1 of the present invention.
The block diagram which shows the structure of the preventive maintenance apparatus of Embodiment 2 of this invention.
12 is a graph showing an evaluation model according to Embodiment 2 of the present invention.
The graph which shows the evaluation model by Embodiment 2 of this invention.
Fig. 14 is a graph showing a method for abnormality determination in the second embodiment of the present invention.
Fig. 15 is a graph showing the method of abnormality determination in the fourth embodiment of the present invention.

실시의 형태 1.Embodiment Mode 1.

이하, 본 발명의 실시의 형태 1에 관해 도 1 내지 도 10의 각 도면에 의거하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, Embodiment 1 of this invention is demonstrated based on each drawing of FIGS.

도 1은 본 실시의 형태의 전동기의 예방 보전 장치가 적용되는 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다. 이 시스템에서는, 전동기(1)와 전동기 구동 장치(2)는 떨어진 장소에 배치되고, 각각 리모트 IO반(3, 4)을 통하여 네트워크(7)에 접속되어 있다. 전동기 구동 장치(2)가 출력하는 조작 신호는, 리모트 IO반(3)을 통하여 네트워크(7)에 출력되고, 동 네트워크(7)로부터 리모트 IO반(4)을 통하여 전동기(1)에 입력된다. 전동기(1)는, 전동기 구동 장치(2)로부터 송신된 조작 신호에 의해 그 회전이 제어된다. 전동기(1)에는, 그 래디얼 방향의 축변위 및 스러스트 방향의 축변위를 계측하기 위한 축변위 센서(5)와, 회전 속도(소정 시간당의 회전수)를 계측하기 위한 회전 속도 센서(6)가 마련되어 있다.1 is a block diagram showing the configuration of a system to which a preventive maintenance device for an electric motor of the present embodiment is applied. In this system, the electric motor 1 and the electric motor drive device 2 are arrange | positioned in the remote place, and are connected to the network 7 via the remote IO boards 3 and 4, respectively. The operation signal output by the motor drive device 2 is output to the network 7 via the remote IO board 3, and is input to the motor 1 from the network 7 via the remote IO board 4. . The rotation of the electric motor 1 is controlled by the operation signal transmitted from the electric motor drive device 2. The motor 1 has an axial displacement sensor 5 for measuring the axial displacement in the radial direction and the axial displacement in the thrust direction, and a rotational speed sensor 6 for measuring the rotational speed (the number of revolutions per predetermined time). It is prepared.

본 실시의 형태의 전동기 예방 보전 장치(8)는 네트워크(7)에 접속되어 있다. 전동기 구동 장치(2)로부터 출력되는 조작 신호에는 전동기(1)의 조작량인 드라이브 출력 전류가 포함된다. 전동기 예방 보전 장치(8)는 전동기(1)의 드라이브 출력 전류의 데이터를 리모트 IO반(3)으로부터 네트워크(7)를 통하여 수집하고, 보존한다. 또한, 전동기 예방 보전 장치(8)는, 축변위 센서(5)와 회전 속도 센서(6)의 각 계측 데이터를 리모트 IO반(4)으로부터 네트워크(7)를 통하여 수집하고, 보존한다. 전동기 예방 보전 장치(8)에 의한 드라이브 출력 전류 데이터의 취입(取入) 타이밍과, 각 계측 데이터의 취입 타이밍은 동기(同期)되어 있다.The electric motor preventive maintenance device 8 of this embodiment is connected to the network 7. The operation signal output from the motor drive device 2 includes a drive output current which is an operation amount of the motor 1. The motor preventive maintenance device 8 collects and stores data of the drive output current of the electric motor 1 from the remote IO board 3 via the network 7. In addition, the electric motor preventive maintenance apparatus 8 collects and stores each measurement data of the axial displacement sensor 5 and the rotational speed sensor 6 from the remote IO board 4 via the network 7. The timing of taking in the drive output current data by the motor preventive maintenance device 8 and the timing of taking in each measurement data are synchronized.

도 2는, 본 실시의 형태의 전동기 예방 보전 장치(8)의 구성을 도시하는 블록도 이다. 상술한 바와 같이, 전동기 예방 보전 장치(8)는, 회전 속도, 래디얼 방향 축변위 및 스러스트 방향 축변위의 각 계측 데이터와 드라이브 출력 전류의 데이터를 데이터 수집 수단에 의해 수집한다. 래디얼 방향 축변위와 스러스트 방향 축변위는, 어느 것이나 전동기(1)의 축의 상태를 나타내는 물리량이다. 드라이브 출력 전류는, 압연시에 전동기(1)에 작용하는 부하(압연 부하)를 대표하는 정보로서 받아들여지고 있다. 전동기 예방 보전 장치(8)는, 수집한 이들의 데이터를 평가 모델 기억 수단에 의해 기억되어 있는 평가 모델과 대조하고, 그 대조 결과에 의거하여 이상 감시 수단이 이상을 검출한 경우에 경보를 출력한다. 평가 모델로서는, 평가 모델 A와 평가 모델 B의 2종류가 준비되어 있다. 이하, 각 평가 모델 A, B의 내용과 그 작성 방법에 관해 설명한다.FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the electric motor preventive maintenance device 8 of the present embodiment. As described above, the electric motor preventive maintenance apparatus 8 collects data of the measurement data and the drive output current of the rotational speed, the radial direction axis displacement and the thrust direction axis displacement by data collection means. The radial direction axis displacement and the thrust direction axis displacement are both physical quantities indicating the state of the shaft of the electric motor 1. The drive output current is taken as information representing the load (rolling load) acting on the motor 1 at the time of rolling. The electric motor preventive maintenance apparatus 8 compares these collected data with the evaluation model stored by the evaluation model storage means, and outputs an alarm when the abnormality monitoring means detects an abnormality based on the matching result. . As an evaluation model, two types of evaluation model A and the evaluation model B are prepared. Hereinafter, the content of each evaluation model A and B and its preparation method are demonstrated.

평가 모델 A는, 전동기(1)가 정상적인 경우에서의 압연시의 회전 속도 및 드라이브 출력 전류와 래디얼 방향의 축변위와의 관계를 모델화한 것으로서, 후술하는 바와 같이 근사 함수식으로 표시된다. 도 3은, 평가 모델 A에서, 드라이브 출력 전류를 일정하게 한 경우의 회전 속도와 래디얼 방향 축변위의 관계의 한 예를 도시하는 그래프이다. 도 4는, 평가 모델 A에서, 회전 속도를 일정하게 한 경우의 드라이브 출력 전류와 래디얼 방향 축변위의 관계의 한 예를 도시하는 그래프이다. 이들의 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 압연시의 래디얼 방향 축변위는 회전 속도에 의해서도 드라이브 출력 전류에 의해서도 변화한다.The evaluation model A modeled the relationship between the rotational speed at the time of rolling in the case where the motor 1 is normal, the drive output current, and the axial displacement in the radial direction, and is represented by an approximation function as described later. 3 is a graph showing an example of the relationship between the rotational speed and the radial direction axis displacement when the drive output current is made constant in the evaluation model A. FIG. 4 is a graph showing an example of the relationship between the drive output current and the radial direction axis displacement when the rotational speed is constant in the evaluation model A. FIG. As can be seen from these figures, the radial axial displacement at the time of rolling changes also with the rotational speed or with the drive output current.

평가 모델 B는, 전동기(1)가 정상적인 경우에서의 압연시의 회전 속도 및 드라이브 출력 전류와 스러스트 방향의 축변위의 관계를 모델화한 것으로서, 후술하는 바와 같이 근사 함수식으로 표시된다. 도 5는, 평가 모델 B에서, 드라이브 출력 전류를 일정하게 한 경우의 회전 속도와 스러스트 방향 축변위의 관계의 한 예를 도시하는 그래프이다. 도 6은, 평가 모델 B에서, 회전 속도를 일정하게 한 경우의 드라이브 출력 전류와 스러스트 방향 축변위의 관계의 한 예를 도시하는 그래프이다. 이들의 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 압연시의 스러스트 방향 축변위는 회전 속도에 의해서도 드라이브 출력 전류에 의해서도 변화한다.The evaluation model B modeled the relationship between the rotational speed at the time of rolling in the case where the motor 1 is normal, the drive output current, and the axial displacement in the thrust direction, and is represented by an approximation function as described later. 5 is a graph showing an example of the relationship between the rotational speed and the thrust direction axis displacement when the drive output current is made constant in the evaluation model B. FIG. FIG. 6 is a graph showing an example of the relationship between the drive output current and the thrust direction axis displacement when the rotational speed is constant in the evaluation model B. FIG. As can be seen from these figures, the thrust direction axial displacement at the time of rolling changes with the rotational speed or with the drive output current.

도 7은, 본 실시의 형태에 의한 각 평가 모델의 작성의 방법을 도시하는 플로우 차트이다. 이 플로우 차트는 STP1와 STP2의 2개의 스텝을 포함하고 있다. 최초의 스텝인 STP1에서는, 정상 압연 중의 일정 기간에서 드라이브 출력 전류, 회전수, 래디얼 방향 축변위 및 스러스트 방향 축변위의 각 데이터가 수집된다. 수집하는 데이터 수는 많을수록 좋다. 그리고, STP2에서, 수집한 데이터에 의거하여 평가 모델 A, B이 작성된다. 각 평가 모델 A, B는, 이하에 나타내는 바와 같이 2차 이상의 고차 함수로 근사한 식으로 표시된다.7 is a flowchart illustrating a method of creating each evaluation model according to the present embodiment. This flow chart contains two steps, STP1 and STP2. In STP1, which is the first step, data of the drive output current, rotational speed, radial direction axis displacement and thrust direction axis displacement are collected in a certain period during normal rolling. The more data you collect, the better. In STP2, evaluation models A and B are created based on the collected data. Each evaluation model A, B is represented by the formula approximated by the higher-order function of 2nd order or more as shown below.

다음의 근사 함수식은 평가 모델 A을 나타내고 있다. 이 식에서, z1는 스러스트 방향 축변위, x는 드라이브 출력 전류, y는 회전 속도이다. 그리고, a0, a1, … an, b0, b1, … bn는 수집한 데이터를 이용하여 최소 제곱법에 의해 결정한 계수이다.The following approximation function represents the evaluation model A. In this equation, z 1 is the thrust direction axis displacement, x is the drive output current and y is the rotational speed. And a 0 , a 1 ,... a n , b 0 , b 1 ,. b n is a coefficient determined by the least squares method using the collected data.

Figure 112011091644741-pat00001
Figure 112011091644741-pat00001

다음의 근사 함수식은 평가 모델 B을 나타내고 있다. 이 식에서, z2는 래디얼 방향 축변위, x는 드라이브 출력 전류, y는 회전 속도이다. 그리고, c0, c1, … cn, d0, d1, … dn는 수집한 데이터를 이용하여 최소 제곱법에 의해 결정한 계수이다.The following approximation function represents the evaluation model B. In this equation, z 2 is the radial displacement of the axis, x is the drive output current and y is the rotational speed. And c 0 , c 1 ,... c n , d 0 , d 1 ,. d n is a coefficient determined by the least squares method using collected data.

Figure 112011091644741-pat00002
Figure 112011091644741-pat00002

전동기 예방 보전 장치(8)는, 이상과 같이 하여 작성된 평가 모델 A, B를 이용하여 다음에 설명하는 이상 판정을 실시한다. 도 8은 본 실시의 형태에서 전동기 예방 보전 장치(8)에 의해 행하여지는 이상 판정의 방법을 도시하는 플로우 차트이다. 이 플로우 차트는 STP11부터 STP16까지의 6개의 스텝을 포함하고 있다. STP11에서는, 현재의 드라이브 출력 전류, 회전 속도, 래디얼 방향 축변위 및 스러스트 방향 축변위의 각 데이터가 전동기 예방 보전 장치(8)에 의해 수집된다. STP12에서는, 현재의 드라이브 출력 전류와 회전 속도에 의거하여 평가 모델 A를 이용하여 래디얼 방향 축변위의 임계치가 설정된다. 또한, STP13에서는, 현재의 드라이브 출력 전류와 회전 속도에 의거하여 평가 모델 B를 이용하여 스러스트 방향 축변위의 임계치가 설정된다.The electric motor preventive maintenance apparatus 8 performs abnormality determination demonstrated below using evaluation models A and B created as mentioned above. 8 is a flowchart showing a method of abnormality determination performed by the electric motor preventive maintenance device 8 in the present embodiment. This flow chart contains six steps from STP11 to STP16. In STP11, each data of the current drive output current, rotational speed, radial direction axis displacement and thrust direction axis displacement is collected by the electric motor preventive maintenance device 8. In STP12, the threshold value of radial direction axis displacement is set using evaluation model A based on the current drive output current and rotation speed. In STP13, the threshold value of the thrust direction axis displacement is set using the evaluation model B based on the current drive output current and the rotational speed.

도 9에는, 평가 모델 A의 근사 함수식에 의해 그려지는 곡면의 일부가 그려져 있다. 수집된 데이터에 의해 특정되는 좌표가 평가 모델 A의 곡면으로부터 떨어질수록, 현재의 전동기(1)의 상태와 평가 모델 A의 일치도는 낮다고 하게 된다. STP12에서 설정된 임계치는, 수집된 데이터에 의해 특정되는 현재의 전동기(1)의 상태와 평가 모델 A의 일치도가 허용 범위 내인지의 여부를 판정하기 위한 판정치로서 사용된다. 도 9에서, 임계치는 평가 모델 A의 곡면으로부터 일정한 거리에 마련된 곡면(도면 중에 도시하는 임계치 곡면) 상에 위치하고 있다. STP14에서는, 현재의 래디얼 방향 축변위가 평가 모델 A에서 설정한 임계치를 초과하고 있는지의 여부, 즉, 현재의 전동기(1)의 상태와 평가 모델 A의 일치도가 판정치보다도 저하되어 있는지의 여부가 판정된다. 현재의 래디얼 방향 축변위가 임계치를 초과하고 있는 경우, 즉, 도 9 중에 흑점(黑點)으로 나타내는 바와 같이, 수집된 데이터에 의해 특정되는 좌표가 임계치 곡면의 외측에 위치하는 경우에는, 전동기(1)에 관계되는 어떠한 이상으로서 검지된다. 그 경우에는, STP16에서 경보가 발하여 진다.In FIG. 9, a part of the curved surface drawn by the approximation function of the evaluation model A is drawn. As the coordinates specified by the collected data deviate from the curved surface of the evaluation model A, the degree of agreement between the current state of the electric motor 1 and the evaluation model A is said to be low. The threshold set in STP12 is used as a judgment value for determining whether or not the degree of agreement between the current model 1 specified by the collected data and the evaluation model A is within an acceptable range. In FIG. 9, the threshold value is located on the curved surface (threshold curved surface shown in drawing) provided in the fixed distance from the curved surface of the evaluation model A. In FIG. In STP14, whether the current radial direction axis displacement exceeds the threshold set by the evaluation model A, that is, whether or not the degree of agreement between the current state of the electric motor 1 and the evaluation model A is lower than the determined value. It is determined. When the current radial direction axis displacement exceeds the threshold, that is, as indicated by the black spot in FIG. 9, when the coordinates specified by the collected data are located outside the threshold curve, the motor ( Any abnormality related to 1) is detected. In that case, an alarm is issued at STP16.

STP14의 판정의 결과, 현재의 래디얼 방향 축변위가 임계치를 초과하지 않는 경우, 즉, 도 9 중에 백점(白點)으로 나타내는 바와 같이, 수집된 데이터에 의해 특정되는 좌표가 임계치 곡면의 내측에 위치하는 경우에는, STP15의 판정이 행하여진다. STP15에서는, 현재의 스러스트 방향 축변위가 평가 모델 B에서 설정한 임계치를 초과하고 있는지의 여부, 즉, 현재의 전동기(1)의 상태와 평가 모델 B의 일치도가 판정치보다도 저하되어 있는지의 여부가 판정된다. 도 10에는, 평가 모델 B의 근사 함수식에 의해 그려지는 곡면의 일부가 그려져 있다. 도 10에서, STP13에서 설정된 임계치는 평가 모델 B의 곡면으로부터 일정한 거리에 마련된 곡면(도면 중에 도시하는 임계치 곡면) 상에 위치하고 있다. 임계치는, 수집된 데이터에 의해 특정되는 현재의 전동기(1)의 상태와 평가 모델 B의 일치도가 허용 범위 내인지의 여부를 판정하기 위한 판정치로서 사용된다. 현재의 스러스트 방향 축변위가 임계치를 초과하고 있는 경우, 즉, 도 10 중에 흑점으로 나타내는 바와 같이, 수집된 데이터에 의해 특정되는 좌표가 임계치 곡면의 외측에 위치하는 경우에는, 전동기(1)에 관계되는 어떠한 이상으로서 검지된다. 그 경우에는, STP16에서 경보가 발하여 진다.As a result of the determination of STP14, when the current radial direction axis displacement does not exceed the threshold, that is, as indicated by the white point in FIG. 9, the coordinates specified by the collected data are located inside the threshold curve. In this case, the determination of STP15 is performed. In STP15, whether the current thrust direction axis displacement exceeds the threshold set by the evaluation model B, that is, whether the degree of agreement between the current state of the electric motor 1 and the evaluation model B is lower than the determined value. It is determined. In FIG. 10, a part of the curved surface drawn by the approximation function of the evaluation model B is drawn. In FIG. 10, the threshold set in STP13 is located on the curved surface (threshold curved surface shown in drawing) provided at a fixed distance from the curved surface of the evaluation model B. In FIG. The threshold value is used as a determination value for determining whether the degree of agreement between the current state of the electric motor 1 specified by the collected data and the evaluation model B is within an acceptable range. When the current thrust direction axis displacement exceeds the threshold, that is, the coordinates specified by the collected data are located outside the threshold curve, as indicated by the black spots in FIG. It is detected as any abnormality that becomes. In that case, an alarm is issued at STP16.

한편, 현재의 스러스트 방향 축변위가 임계치를 초과하지 않는 경우, 즉, 도 10 중에 백점으로 나타내는 바와 같이, 수집된 데이터에 의해 특정되는 좌표가 임계치 곡면의 내측에 위치하는 경우에는, 전동기(1) 및 전동기(1)의 회전 상태에 관계되는 기기는 정상이라고 판단된다. 따라서 이 경우에는, 경보가 발하여지는 일은 없고, 재차 STP11로 되돌아와 데이터의 수집으로부터 시작된다.On the other hand, when the current thrust direction axis displacement does not exceed the threshold, that is, the coordinates specified by the collected data are located inside the threshold curve as shown by the white point in FIG. And the device related to the rotational state of the electric motor 1 is determined to be normal. In this case, therefore, no alarm is issued, and the process returns to STP11 again to start collecting data.

이상 기술한 바와 같이, 본 실시의 형태에서는, 전동기(1)의 회전 속도, 압연 부하를 대표하는 드라이브 출력 전류, 전동기(1)의 축의 상태를 나타내는 래디얼 방향 축변위 및 스러스트 방향 축변위의 3종류의 데이터에 의거하여 이상의 감시가 행하여진다. 이에 의하면, 회전 속도의 변동이나 압연 부하의 변화에 의한 오진단을 피할 수 있기 때문에, 종래의 방법에 비교하여 더 조기(早期)에 또한 정확하게 전동기(1)의 고장의 징후를 알 수 있다.As described above, in the present embodiment, three kinds of the rotational speed of the motor 1, the drive output current representing the rolling load, the radial direction axis displacement indicating the state of the axis of the motor 1, and the thrust direction axis displacement. The above monitoring is performed based on the data. According to this, since the erroneous diagnosis by the fluctuation | variation of a rotational speed and the change of a rolling load can be avoided, the indication of the failure of the electric motor 1 is recognized earlier and more accurately compared with the conventional method.

또한, 본 실시의 형태에 의하면, 전동기(1) 그 자체의 고장은 말할 필요도 없고, 전동기(1)에 연결된 기계측의 이상을 검출하는 것도 가능하다. 예를 들면, 유니버설 커플링을 이용하여 전동기(1)와 기계가 연결되어 있는 경우에 있어서, 유니버설 커플링과 전동기(1)의 축의 접합부분의 어울림에 부적합함이 생긴 때나 기계측의 축받이의 윤활이 부족한 때에는, 전동기(1)의 축에 과대한 힘이 가하여져 돌발적인 고장이 발생하는 경우가 있다. 그러나, 본 실시의 형태에 의하면, 스러스트 방향 축변위의 계측 데이터를 평가 모델 B에 대조함에 의해, 기계측의 이상을 검출하여 적절한 점검이나 메인티넌스를 실시할 수 있다. 그 결과, 전동기(1)의 돌발적인 고장을 미연에 막을 수 있다.In addition, according to the present embodiment, needless to say the failure of the electric motor 1 itself, it is also possible to detect the abnormality of the machine side connected to the electric motor 1. For example, in the case where the motor 1 and the machine are connected by using a universal coupling, when the coupling between the coupling part of the shaft of the motor and the universal coupling occurs, lubrication of the bearing on the machine side When this is insufficient, an excessive force may be applied to the shaft of the electric motor 1, and unexpected failure may occur. However, according to the present embodiment, by comparing the measurement data of the thrust direction axial displacement with the evaluation model B, it is possible to detect an abnormality on the machine side and to perform appropriate inspection and maintenance. As a result, accidental failure of the electric motor 1 can be prevented in advance.

또한, 본 실시의 형태의 전동기(1)와 같은 대형 전동기에서는, 그 축받이로 미끄럼 축받이가 사용되고 있다. 이 축받이는, 축받이 급유 장치로부터 공급되는 윤활유로 윤활되고 있다. 그리고, 전동기(1)의 기동시에 윤활유의 유압으로 전동기(1)의 축을 들어올려, 전동기(1)를 회전시키는 구조로 되어 있다. 그런데, 배관의 막힘이나 펌프의 경년의 열화에 의해 유압 부족이라는 사건이 일어나, 전동기(1)의 축이 목표의 플로트 양까지 들어 올려지지 않는 일이 있다. 그 경우, 래디얼 축받이의 축받이 메탈과 전동기(1)의 축의 사이에서 마찰이 생기고, 메탈이 소손(燒損)되어 버리는 일도 있다. 그러나, 본 실시의 형태에 의하면, 래디얼 방향 축변위의 계측 데이터를 평가 모델 A에 대조함에 의해, 재킹 펌프의 플로트 양을 감시할 수가 있어서, 축받이 급유 장치의 불량에 의한 사고를 미연에 막을 수 있다.
또한, 여기에서, 전동기 예방 보전 장치(8)가 상기 STP11을 실행함에 의해, 데이터 수집수단이 상기 STP12 및 STP13을 실행함에 의해, 평가 모델 기억 수단이 상기 STP14, STP15 및 STP16을 실행함에 의해, 이상 감시 수단이 실현되고 있다.In addition, in a large electric motor like the electric motor 1 of this embodiment, the sliding bearing is used as the bearing. This bearing is lubricated with lubricating oil supplied from the bearing oil supply device. The shaft of the electric motor 1 is lifted by the hydraulic oil of the lubricating oil at the time of starting the electric motor 1, and the electric motor 1 is rotated. By the way, the event of hydraulic shortage may arise by the blockage of piping and the aged deterioration of a pump, and the shaft of the electric motor 1 may not be lifted to the target float amount. In that case, friction may arise between the bearing metal of the radial bearing and the shaft of the electric motor 1, and the metal may burn out. However, according to the present embodiment, by comparing the measurement data of the radial direction axis displacement with the evaluation model A, the float amount of the jacking pump can be monitored, so that an accident due to a failure of the bearing oil supply device can be prevented in advance. .
Further, here, the electric motor preventive maintenance device 8 executes the STP11, the data collection means executes the STP12 and STP13, and the evaluation model storage means executes the STP14, STP15, and STP16. Monitoring means are being realized.

실시의 형태 2.Embodiment 2:

이하, 본 발명의 실시의 형태 2에 관해 도 11 내지 도 14의 각 도면에 의거하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, Embodiment 2 of this invention is demonstrated based on each figure of FIG.

본 실시의 형태의 전동기의 예방 보전 장치는, 실시의 형태 1와 마찬가지로 도 1에 도시하는 구성의 시스템에 적용된다. 단, 본 실시의 형태에서는, 전동기(1)의 축의 스러스트 방향으로의 변위는 엔드 플레이트에 의해 규제되어 있기 때문에, 전동기(1)의 축의 상태를 나타내는 물리량으로서는 스러스트 방향 축변위 대신에 스러스트 방향 축하중이 사용된다. 이 때문에, 본 실시의 형태의 전동기(1)에는, 스러스트 방향 축변위를 계측하는 축변위 센서 대신에 스러스트 방향 축하중을 계측하기 위한 하중 센서가 마련되어 있다. 래디얼 방향에 관해서는, 실시의 형태 1과 같이, 래디얼 방향 축변위를 계측하는 축변위 센서가 마련되어 있다.The preventive maintenance device of the electric motor of this embodiment is applied to the system of the structure shown in FIG. 1 similarly to Embodiment 1. As shown in FIG. However, in this embodiment, since the displacement of the shaft of the electric motor 1 to the thrust direction is regulated by the end plate, as a physical quantity which shows the state of the shaft of the electric motor 1, it is celebrating thrust direction instead of thrust direction axis displacement. This is used. For this reason, the electric motor 1 of this embodiment is provided with the load sensor for measuring thrust direction axial load instead of the axial displacement sensor which measures thrust direction axial displacement. Regarding the radial direction, like the first embodiment, an axis displacement sensor that measures the radial direction axis displacement is provided.

도 11은, 본 실시의 형태의 전동기 예방 보전 장치(8)의 구성을 도시하는 블록도다. 본 실시의 형태의 전동기 예방 보전 장치(8)는, 회전 속도, 래디얼 방향 축변위 및 스러스트 방향 축하중의 각 계측 데이터와 드라이브 출력 전류의 데이터를 수집한다. 전동기 예방 보전 장치(8)는, 수집한 이들의 데이터를 평가 모델과 대조하고, 그 대조 결과에 의거하여 경보를 출력한다. 본 실시의 형태에서는, 평가 모델로서, 전술한 평가 모델 A와 다음에 기술하는 평가 모델 C의 2종류가 준비되어 있다.11 is a block diagram showing the configuration of the electric motor preventive maintenance device 8 of the present embodiment. The motor preventive maintenance apparatus 8 of this embodiment collects the data of each measurement data and drive output current in rotational speed, radial direction axis displacement, and thrust direction celebration. The electric motor preventive maintenance device 8 compares the collected data with the evaluation model and outputs an alarm based on the result of the matching. In this embodiment, two types of evaluation model A mentioned above and evaluation model C described below are prepared as evaluation models.

평가 모델 C는, 전동기(1)가 정상적인 경우에서의 압연시의 회전 속도 및 드라이브 출력 전류와 스러스트 방향의 축하중의 관계를 모델화한 것으로서, 평가 모델 A, B와 마찬가지로 2차 이상의 고차 함수의 식으로 표시된다. 도 12는, 평가 모델 C에서, 드라이브 출력 전류를 일정하게 한 경우의 회전 속도와 스러스트 방향 축하중의 관계의 한 예를 도시하는 그래프이다. 도 13은, 평가 모델 C에서, 회전 속도를 일정하게 한 경우의 드라이브 출력 전류와 스러스트 방향 축하중의 관계의 한 예를 도시하는 그래프이다. 이들의 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 압연시의 스러스트 방향 축하중은 회전 속도에 의해서도 드라이브 출력 전류에 의해서도 변화한다. 평가 모델 C의 작성 방법은 평가 모델 A, B의 작성 방법과 마찬가지이고, 전동기(1)가 정상적인 경우에서의 압연시의 실적 데이터에 의거하여 평가 모델 C의 근사 함수식이 작성된다.The evaluation model C is a model of the relationship between the rotational speed at the time of rolling in the case where the motor 1 is normal, the drive output current, and the celebration of the thrust direction. Is displayed. 12 is a graph showing an example of the relationship between the rotational speed and the thrust direction celebration when the drive output current is made constant in the evaluation model C. FIG. FIG. 13 is a graph showing an example of the relationship between the drive output current and the thrust direction celebration when the rotational speed is constant in the evaluation model C. FIG. As can be seen from these figures, the thrust direction axial load during rolling changes depending on the rotational speed and the drive output current. The preparation method of the evaluation model C is the same as the preparation method of the evaluation models A and B, and the approximate function formula of the evaluation model C is created based on the performance data at the time of rolling in the case where the electric motor 1 is normal.

본 실시의 형태의 전동기 예방 보전 장치(8)는, 평가 모델 A, C를 이용하여 이상 판정을 실시한다. 본 실시의 형태에서는, 현재의 드라이브 출력 전류와 회전 속도에 의거하여 평가 모델 C를 이용하여 스러스트 방향 축하중의 임계치가 설정된다. 도 14에는, 평가 모델 C의 근사 함수식에 의해 그려지는 곡면의 일부가 그려져 있다. 도 14에서, 임계치는 평가 모델 C의 곡면으로부터 일정한 거리에 마련된 곡면(도 중에 도시하는 임계치 곡면) 상에 위치하고 있다. 임계치는, 수집된 데이터에 의해 특정되는 현재의 전동기(1)의 상태와 평가 모델 C의 일치도가 허용 범위 내인지의 여부를 판정하기 위한 판정치로서 사용된다. 현재의 스러스트 방향 축하중이 임계치를 초과하고 있는 경우, 즉, 도 14에 흑점으로 나타내는 바와 같이, 수집된 데이터에 의해 특정되는 좌표가 임계치 곡면의 외측에 위치하는 경우에는, 전동기(1)에 관계되는 어떠한 이상으로서 검지된다. 그 경우에는, 전동기 예방 보전 장치(8)에 의해 경보가 발하여진다. 한편, 현재의 스러스트 방향 축하중이 임계치를 초과하지 않는 경우, 즉, 도 14 중에 백점으로 나타내는 바와 같이, 수집된 데이터에 의해 특정되는 좌표가 임계치 곡면의 내측에 위치하는 경우에는, 전동기(1) 및 전동기(1)의 회전 상태에 관계되는 기기는 정상이라고 판단된다.
The electric motor preventive maintenance apparatus 8 of this embodiment performs abnormality determination using evaluation models A and C. FIG. In this embodiment, the threshold value in thrust direction celebration is set using evaluation model C based on the current drive output current and rotation speed. In FIG. 14, a part of the curved surface drawn by the approximation function of the evaluation model C is drawn. In FIG. 14, the threshold value is located on the curved surface (threshold curved surface shown in FIG.) Provided in the fixed distance from the curved surface of the evaluation model C. In FIG. The threshold value is used as a judgment value for determining whether or not the degree of agreement between the current state of the electric motor 1 specified by the collected data and the evaluation model C is within an acceptable range. In the case where the present thrust direction celebration is exceeding the threshold, that is, the coordinates specified by the collected data are located outside the threshold curve, as shown by the black spots in FIG. It is detected as any abnormality that becomes. In that case, an alarm is issued by the electric motor preventive maintenance device 8. On the other hand, when the present thrust direction celebration does not exceed the threshold value, that is, when the coordinates specified by the collected data are located inside the threshold curve as shown by the white point in Fig. 14, the electric motor 1 And the device related to the rotational state of the electric motor 1 is determined to be normal.

실시의 형태 3.Embodiment 3

이하, 본 발명의 실시의 형태 3에 관해 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, Embodiment 3 of this invention is described.

본 실시의 형태의 전동기의 예방 보전 장치는, 실시의 형태 1, 2와 마찬가지로 도 1에 도시하는 구성의 시스템에 적용된다. 본 실시의 형태의 특징은, 이상 판정을 위한 데이터를 항상 수집하는 것이 아니고, 어느 특정한 타이밍으로 한정하여 수집하는 것에 있다. 압연 플랜트에서는 정기 점검을 제외하고, 24시간 조업하고 있는 경우가 많다. 그 때문에. 이상을 감시하기 위해서는 조업 중의 데이터를 24시간 지속적으로 수집할 필요가 있다. 그러나, 5년, 10년 단위로 데이터를 수집하는 것으로 되면, 그 데이터량은 매우 방대한 것이 되어 분석에 시간과 비용이 걸리게 되어 버린다. 한편, 전동기의 고장은, 압연재의 물려 들어가는 타이밍에서의 전동기에 가하여지는 기계적인 충격이나 전기적인 과부하가 원인으로 되어 있을 확률이 높다.The preventive maintenance device of the electric motor of this embodiment is applied to the system of the structure shown in FIG. 1 similarly to Embodiment 1, 2. The characteristic of this embodiment is that data for abnormality determination is not always collected, but is collected only at a specific timing. Rolling plants are often operated for 24 hours except regular inspections. because that. In order to monitor abnormalities, it is necessary to continuously collect data during operation for 24 hours. However, when data is collected every five or ten years, the amount of data becomes very large, and analysis takes time and cost. On the other hand, the failure of the motor is likely to be caused by mechanical shock or electrical overload applied to the motor at the timing of the rolling material being passed.

그러면, 본 실시의 형태에서는, 압연재의 물려 들어가는 타이밍에서만 데이터의 수집을 행하여, 전동기의 이상을 감시한다. 이에 의하면, 데이터를 유효적으로 이용하는 것이 가능해지고, 분석에 필요로 하는 비용 및 시간을 삭감할 수 있다.
Then, in this embodiment, data is collected only at the timing of the rolling material being passed in, and abnormality of an electric motor is monitored. As a result, the data can be effectively used, and the cost and time required for analysis can be reduced.

실시의 형태 4.Embodiment 4.

이하, 본 발명의 실시의 형태 4에 관해 도 15에 의거하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, Embodiment 4 of this invention is demonstrated based on FIG.

본 실시의 형태의 전동기 예방 보전 장치는, 실시의 형태 1, 2, 3과 마찬가지로 도 1에 도시하는 구성의 시스템에 적용된다. 본 실시의 형태에서는, 전동기 예방 보전 장치는 일정한 감시 주기로 데이터 수집을 행하고, 그때마다, 수집한 데이터를 평가 모델과 대조한다. 구체적으로는, 전동기의 상태를 나타내는 특정 물리량인 래디얼 방향 축변위, 스러스트 방향 축변위 또는 스러스트 방향 축하중의 계측 데이터와, 평가 모델로부터 얻어지는 임계치를 비교한다. 그리고, 특정 물리량의 계측 데이터가 임계치를 초과한 횟수, 즉 일치도가 판정치보다도 저하된 횟수(이상 횟수)를 일정 기간마다 계수하고, 이상 횟수의 경시적 변화를 기록한다.The motor preventive maintenance device of this embodiment is applied to the system of the structure shown in FIG. 1 similarly to Embodiment 1, 2, 3. In this embodiment, the electric motor preventive maintenance apparatus collects data at a constant monitoring cycle, and compares the collected data with the evaluation model each time. Specifically, the measurement data of the radial direction axis displacement, the thrust direction axis displacement, or the thrust direction celebration, which is a specific physical quantity indicating the state of the electric motor, is compared with a threshold obtained from the evaluation model. The number of times that the measurement data of the specific physical quantity exceeds the threshold, that is, the number of times that the degree of agreement falls below the determination value (the number of abnormalities) is counted for each predetermined period, and the change over time of the abnormal number of times is recorded.

도 15에는, 이상 횟수의 경시적 변화의 예가 몇가지 도시되어 있다. 케이스 1과 같이 이상 횟수가 한쪽 방향으로 증가하고 있는 것이면, 기계측의 고장 또는 전동기의 축받이 급유 장치의 이상, 또는 전동기 그 자체가 열화하고 있다고 판단할 수 있다. 케이스 2와 같이 이상 횟수는 많지만 거의 일정하게 유지되어 있는 것이면, 전동기 및 그것에 관계되는 기기의 상태는 안정되어 있다고 판단할 수 있다. 케이스 3과 같이 이상 횟수의 절대수는 그다지 많지 않지만 그 증가 속도가 급격한 경우에는, 어떠한 돌발적인 고장이 발생하였다고 판단할 수 있다.In Fig. 15, some examples of changes over time of abnormal times are shown. If the number of abnormalities increases in one direction as in Case 1, it can be determined that the failure on the machine side, the abnormality of the bearing oil supply device of the electric motor, or the motor itself is deteriorating. As in Case 2, if the number of abnormalities is large but kept substantially constant, it can be determined that the state of the electric motor and the equipment related thereto is stable. As in Case 3, the absolute number of abnormal times is not very high, but when the increase speed is rapid, it can be determined that some unexpected failure has occurred.

본 실시의 형태에 의하면, 기록한 이상 횟수의 경시적 변화의 데이터는, 사람의 눈으로 보기 쉽도록 전동기 예방 보전 장치의 디스플레이 상에 표시된다. 이에 의하면, 이상 횟수의 증감을 장기적으로 감시할 수 있기 때문에, 전동기의 경년의 열화를 예견할 수 있는 효과가 있다. 또한, 계산기의 경우에는 이상 횟수가 어느 설정된 임계치를 초과하지 않으면 경보가 출력되지 않지만, 본 실시의 형태와 같이 데이터를 가시화하는 경우에는, 임계치에 달하지 않는 범위의 이상의 경향을 육안으로 감시하는 것이 가능해져, 전동기에 관계되는 이상에 대해 지급으로 예방 조치를 취할 수 있다.
According to this embodiment, the data of the change of the recorded abnormality with time is displayed on the display of the electric motor preventive maintenance apparatus so that a human eye can see it easily. According to this, since the increase and decrease of the abnormal frequency can be monitored in a long term, there exists an effect which can anticipate the aged deterioration of an electric motor. In the case of a calculator, an alarm is not output when the number of abnormalities does not exceed a predetermined threshold value. However, when visualizing data as in the present embodiment, it is possible to visually monitor an abnormality tendency of a range not reaching the threshold value. We can prevent and take precautionary measures by supply about abnormality about electric motor.

기타.Etc.

본 발명은 상술한 실시의 형태로 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변형하여 실시할 수 있다. 예를 들면, 전동기의 축의 상태를 나타내는 특정 물리량으로서는, 래디얼 방향 축변위, 스러스트 방향 축변위, 스러스트 방향 축하중 중의 어느 하나만을 이용한 것이라도 좋다. 또는, 전동기의 축의 진동을 계측하고, 그 계측치를 전동기의 축의 상태를 나타내는 특정 물리량으로서 이용하여도 좋다.This invention is not limited to embodiment mentioned above, It can variously deform and implement in the range which does not deviate from the meaning of this invention. For example, as the specific physical quantity indicating the state of the shaft of the electric motor, only one of radial direction displacement, thrust direction displacement and thrust direction celebration may be used. Alternatively, the vibration of the shaft of the motor may be measured, and the measured value may be used as a specific physical quantity indicating the state of the shaft of the motor.

1 : 전동기
2 : 전동기 구동 장치
3, 4 : 리모트 IO반
5 : 축변위 센서
6 : 회전 속도 센서
7 : 네트워크1: Electric motor
2: electric motor drive device
3, 4: Remote IO board
5: axis displacement sensor
6: rotation speed sensor
7: Network

Claims (7)

삭제delete 전동기 구동 장치로부터 입력되는 드라이브 출력 전류에 의해 회전이 제어되는 압연 플랜트의 전동기의 예방 보전 장치로서,
축변위 센서에 의해 얻어지는 상기 전동기의 래디얼 방향의 축변위의 계측 데이터와, 상기 전동기의 회전 속도의 계측 데이터와, 상기 드라이브 출력 전류의 데이터를 수집하는 데이터 수집 수단과,
정상 압연시에 있어서의 상기 회전 속도, 상기 드라이브 출력 전류 및 상기 래디얼 ?향의 축변위간의 관계를 모델화한 평가 모델을 기억하는 평가 모델 기억 수단과,
상기 데이터 수집 수단에 의해 수집된 데이터를 상기 평가 모델에 대조하고, 그 일치도에 의거하여 상기 전동기에 관계되는 이상을 감시하는 이상 감시 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기의 예방 보전 장치.A preventive maintenance device for an electric motor of a rolling plant whose rotation is controlled by a drive output current input from an electric motor drive device,
Data collection means for collecting measurement data of the axial displacement in the radial direction of the motor obtained by the axial displacement sensor, measurement data of the rotational speed of the motor, and data of the drive output current;
Evaluation model storage means for storing an evaluation model which models the relationship between the rotational speed, the drive output current and the radial displacement in the radial direction during normal rolling;
And an abnormality monitoring means for matching the data collected by the data collecting means to the evaluation model and monitoring an abnormality related to the electric motor based on the degree of agreement. 전동기 구동 장치로부터 입력되는 드라이브 출력 전류에 의해 회전이 제어되는 압연 플랜트의 전동기의 예방 보전 장치로서,
축변위 센서에 의해 얻어지는 상기 전동기의 스러스트 방향의 축변위의 계측 데이터와, 상기 전동기의 회전 속도의 계측 데이터와, 상기 드라이브 출력 전류의 데이터를 수집하는 데이터 수집 수단과,
정상 압연시에 있어서의 상기 회전 속도, 상기 드라이브 출력 전류 및 상기 스러스트 방향의 축변위간의 관계를 모델화한 평가 모델을 기억하는 평가 모델 기억 수단과,
상기 데이터 수집 수단에 의해 수집된 데이터를 상기 평가 모델에 대조하고, 그 일치도에 의거하여 상기 전동기에 관계되는 이상을 감시하는 이상 감시 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기의 예방 보전 장치.A preventive maintenance device for an electric motor of a rolling plant whose rotation is controlled by a drive output current input from an electric motor drive device,
Data collection means for collecting measurement data of the axial displacement in the thrust direction of the motor obtained by the axial displacement sensor, measurement data of the rotational speed of the motor, and data of the drive output current;
Evaluation model storage means for storing an evaluation model which models a relationship between the rotational speed, the drive output current, and the axial displacement in the thrust direction during normal rolling;
And an abnormality monitoring means for matching the data collected by the data collecting means to the evaluation model and monitoring an abnormality related to the electric motor based on the degree of agreement. 전동기 구동 장치로부터 입력되는 드라이브 출력 전류에 의해 회전이 제어되는 압연 플랜트의 전동기의 예방 보전 장치로서,
축하중 센서에 의해 얻어지는 상기 전동기의 스러스트 방향의 축하중의 계측 데이터와, 상기 전동기의 회전 속도의 계측 데이터와, 상기 드라이브 출력 전류의 데이터를 수집하는 데이터 수집 수단과,
정상 압연시에 있어서의 상기 회전 속도, 상기 드라이브 출력 전류 및 상기 스러스트 방향의 축하중간의 관계를 모델화한 평가 모델을 기억하는 평가 모델 기억 수단과,
상기 데이터 수집 수단에 의해 수집된 데이터를 상기 평가 모델에 대조하고, 그 일치도에 의거하여 상기 전동기에 관계되는 이상을 감시하는 이상 감시 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기의 예방 보전 장치.A preventive maintenance device for an electric motor of a rolling plant whose rotation is controlled by a drive output current input from an electric motor drive device,
Data collection means for collecting measurement data during celebration in the thrust direction of the motor obtained by the sensor during celebration, measurement data of the rotational speed of the motor, and data of the drive output current;
Evaluation model storage means for storing an evaluation model which models a relationship between the rotational speed, the drive output current, and the axial middle of the thrust direction during normal rolling;
And an abnormality monitoring means for matching the data collected by the data collecting means to the evaluation model and monitoring an abnormality related to the electric motor based on the degree of agreement. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 데이터 수집 수단은, 압연재의 물려 들어가는 타이밍에서의 데이터를 수집하는 것을 특징으로 하는 전동기의 예방 보전 장치.The method according to any one of claims 2 to 4,
The said data collection means collects the data in the timing which the rolling material inherits, The preventive maintenance apparatus of the electric motor characterized by the above-mentioned. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이상 감시 수단은, 상기 일치도가 소정의 판정치보다도 저하된 것을 상기 전동기에 관계되는 이상으로서 검지하는 것을 특징으로 하는 전동기의 예방 보전 장치.The method according to any one of claims 2 to 4,
The abnormality monitoring means detects that the match is lower than a predetermined determination value as an abnormality related to the electric motor. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이상 감시 수단은, 상기 일치도가 소정의 판정치보다도 저하된 횟수를 일정 기간마다 계수하고, 상기 횟수의 경시적 변화를 기록하는 것을 특징으로 하는 전동기의 예방 보전 장치.The method according to any one of claims 2 to 4,
The abnormality monitoring means counts the number of times that the coincidence is lower than a predetermined determination value for each fixed period, and records the change over time in the number of times.
KR1020110121324A 2011-05-17 2011-11-21 Preventive maintenance apparatus of electric motor KR101335787B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2011-110359 2011-05-17
JP2011110359A JP5644666B2 (en) 2011-05-17 2011-05-17 Electric motor preventive maintenance equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120128535A KR20120128535A (en) 2012-11-27
KR101335787B1 true KR101335787B1 (en) 2013-12-02

Family

ID=47154409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110121324A KR101335787B1 (en) 2011-05-17 2011-11-21 Preventive maintenance apparatus of electric motor

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP5644666B2 (en)
KR (1) KR101335787B1 (en)
CN (1) CN102788954B (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018103863A1 (en) * 2016-12-09 2018-06-14 Siemens Aktiengesellschaft Method for operating an electric rotating machine, in particular a turbo generator
CN108663616A (en) * 2018-03-09 2018-10-16 上海宝钢工业技术服务有限公司 Large-size machine shaft axial displacement state analysis method
JP6849955B2 (en) * 2019-03-28 2021-03-31 日本電気株式会社 Judgment method, judgment device, program

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07131992A (en) * 1993-11-01 1995-05-19 Hitachi Ltd Motor controller and moment of innertia estimating device for mechanical load
JPH08310418A (en) * 1995-05-15 1996-11-26 Nippon Seiko Kk Controller for motor-driven power steering device
KR20000022198A (en) * 1996-06-24 2000-04-25 아세릭 에이. 에스 Model based fault detection system for electric motors
KR100608235B1 (en) 2005-12-16 2006-08-02 주식회사 케이디파워 A method and a device for estimating durability and monitoring defects of induction motors in real time

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3136667B2 (en) * 1991-07-31 2001-02-19 株式会社明電舎 Characteristic calculation method for linear induction motor
TR199600527A2 (en) * 1996-06-24 1998-01-21 Ar�El�K A.�. Model-based fault detection and diagnosis system for electric motors.
JPH10333743A (en) * 1997-06-04 1998-12-18 Nippon Steel Corp Method and device for simple abnormality diagnosis of facility accompanied by load variation
JP3410426B2 (en) * 2000-04-07 2003-05-26 新東工業株式会社 Equipment maintenance support method and system
JP2006063825A (en) * 2004-08-25 2006-03-09 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp Pump drive device
CN101441250A (en) * 2007-11-22 2009-05-27 上海华普发动机有限公司 Electric generator detection system and apparatus
JP5564832B2 (en) * 2009-05-27 2014-08-06 セイコーエプソン株式会社 Apparatus for acquiring characteristics of electric motor, method for acquiring characteristics of electric motor, apparatus for controlling electric motor, computer program, electric motor, and apparatus equipped with electric motor
JP2011065506A (en) * 2009-09-18 2011-03-31 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp Device and method for preventive maintenance of electric motor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07131992A (en) * 1993-11-01 1995-05-19 Hitachi Ltd Motor controller and moment of innertia estimating device for mechanical load
JPH08310418A (en) * 1995-05-15 1996-11-26 Nippon Seiko Kk Controller for motor-driven power steering device
KR20000022198A (en) * 1996-06-24 2000-04-25 아세릭 에이. 에스 Model based fault detection system for electric motors
KR100608235B1 (en) 2005-12-16 2006-08-02 주식회사 케이디파워 A method and a device for estimating durability and monitoring defects of induction motors in real time

Also Published As

Publication number Publication date
JP5644666B2 (en) 2014-12-24
KR20120128535A (en) 2012-11-27
CN102788954B (en) 2015-05-20
JP2012240068A (en) 2012-12-10
CN102788954A (en) 2012-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10527520B2 (en) Operating wind motors and determining their remaining useful life
CN100451600C (en) Method and apparatus for diagnosing residual life of rolling element bearing
JP5460160B2 (en) Equipment diagnostic equipment
KR100861579B1 (en) Method and device for assessing remaining life of rolling bearing
EP2053241A1 (en) Method for determining fatigue damage in a power train of a wind turbine
US9267864B2 (en) Method for identifying damage on transmissions
EP2746885A1 (en) Method of monitoring the condition of a wind turbine
WO2019203774A2 (en) Self-learning malfunction monitoring and early warning system
KR20110009615A (en) Data collection device, and diagnosis device of facility management with data collection device thereof
CN102570729A (en) Maintaining device for electric motor
KR101335787B1 (en) Preventive maintenance apparatus of electric motor
US7249287B2 (en) Methods and apparatus for providing alarm notification
KR102045823B1 (en) method for monitoring of diagnosing pulverizer and system
CN116448404A (en) Abnormality monitoring method, abnormality monitoring device, electronic device, and computer-readable storage medium
JP4105852B2 (en) Remote damage diagnosis system for power generation facilities
Skaf Introduction to condition monitoring
Antunovic Role and importance vibrodiagnostics in maintenance technical system
Edwards Methods for determining grease service levels in an AH-64D intermediate gearbox using on-board sensors
Panda et al. Electronics System Design of Preventive Operation for Industrial Need
Arion Predictive Maintenance Software for the Motors Wear Condition Determination

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161028

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171027

Year of fee payment: 5