KR20220075458A - 모터의 온도성능 시험방법 - Google Patents

모터의 온도성능 시험방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 장시간 온도성능 시험을 할 때 모터의 구조적 결합조건의 변화를 모터의 진동 및 토크의 특성 변화를 통하여 파악하고, 이를 고려하여 대용량 모터에 대해서도 온도성능 시험의 정확도를 현저히 제고할 수 있는 모터의 온도성능 시험방법에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 (a) 테스트 모터(200) 정격 운전하는 단계; (b) 테스트 모터(200)의 초기 온도 신호를 측정하는 단계; (c) 테스터 모터(200)의 진동 신호를 신호분석기(420)로 수신하여 모니터링하는 단계; (d1) 테스트 모터(200) 진동의 전체 레벨(Overall Level) 또는 고조파(harmonics)의 크기가 설정값 이하인 경우, 테스트 모터(200)의 온도 신호 및 토크 신호를 제어 및 디스플레이부(400)에 나타내는 단계; (e) 상기 (d1) 단계에서 측정된 온도와 30분 전에 측정된 온도의 차이가 2K 이하인지 여부를 확인하는 단계; 및 (f) 단계는 상기 (e) 단계에서의 온도 차이가 2K 이하이면, 테스트 모터 운전을 종료하는 단계를 포함하고 있다.

Description

모터의 온도성능 시험방법{Temperature Performance Test Method for Motor}
본 발명은 모터의 온도성능 시험방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무게가 장시간 온도성능 시험을 하면서 발생할 수 있는 모터의 구조적 결합조건의 변화를 모터의 진동 및 토크의 특성 변화를 통하여 파악하고, 이를 고려하여 무거운 대용량 모터에 대해서도 온도성능 시험의 정확도를 현저히 제고할 수 있는 모터의 온도성능 시험방법에 관한 것이다.
최근 화석 에너지 고갈 문제와 함께 지구 온난화 및 미세 먼지 등을 비롯한 환경오염 등 환경 문제에 대한 관심이 증가하고 있다.
이러한 문제들을 해결하기 위하여 친환경 에너지에 대한 연구 및 이를 다양한 분야에 활용하는 연구가 활발히 이루어지고 있고, 선박에서도 친환경 선박으로 전기추진 선박에 관한 연구가 진행되고 있고, 중·대형 선박에 적용할 수 있는 연료전지 추진시스템을 개발하기 위한 연구도 계속되고 있다.
중·대형 선박에 연료전지 추진시스템을 개발하기 위해서는 적합한 대용량의 모터 개발도 필수적인데, 선박 추진용 모터 개발은 전기 자동차의 모터 개발보다 많은 어려움이 있다.
자동차는 대량으로 생산되기 때문에 많은 차량에 동일한 모터를 사용할 수 있지만, 선박은 자동차 등과 달리 각 선박마다 운항하는 조건도 다르고, 고유한 특성을 가지고 있다.
즉, 선박마다 선형, 무게, 운항 속도 및 이로 인한 해수 저항도 서로 다르다. 또한, 프로펠러를 포함하는 추진기의 형상, RPM도 선박마다 따라 차이가 있으며, 이로 인하여 발생되는 토크와 추력도 다르게 되어, 결과적으로 선박에 설치되는 추진 모터의 특성도 선박마다 다른 특성이 요구되는 경우가 많다.
또한, 선박은 운항을 시작할 때와 운항 속도를 증가시킬 때와 같이 정상 상태가 아닐 때에는 추진 모터에 보다 큰 부하가 걸리게 되며, 선박이 대형화 될수록 부하의 변화 폭이 크게 된다.
따라서, 대형 선박에 안정적으로 탑재할 수 있는 연료전지 추진시스템의 개발을 앞당기기 위해서는 개발하는 연료전지 추진시스템에 대한 성능 시험을 수행할 수 있는 성능시험장치 및 방법이 필요하다.
그 중에서 모터의 성능시험을 수행하는 것은 필수적인데, 공개특허 제10-2010-0130325호에 제시된 모터 부하시험장치(이하, 종래기술이라 함)와 같이 모터의 부하성능을 시험하기 위한 장치는 예전부터 다양한 형태로 사용되고 있다.
종래기술의 모터 부하시험장치는 도 1에 도시된 바와 같이 구동 모터(10)에 부하장치(20)가 구비되어 있고, 그 사이에 토크메터(50)와 타코메터(60) 등이 설치되어 있고, 구동 모터(10)에 온도 센서(40)가 설치되어 있다. 즉, 구동 모터(10)와 부하장치(20)가 토크메터(50)를 매개로 연결되어 있다.
하지만, 상기 종래기술의 부하시험장치는 소형 또는 소용량의 모터 성능시험에는 적합하지만, 중·선박에 탑재되는 대용량 모터는 그 무게가 무겁고, 크기도 크므로, 직접 적용하기 어렵고 성능시험 수행을 할 때, 모터를 시험장치에 정확하게 정렬시키는 것이 어려운 문제점이 있다. 또한, 성능시험 전에 모터의 축을 정렬한다고 하더라도 모터의 온도성능 시험 등과 같이 장시간 시험을 수행할 때에는 상기 모터의 열변형에 따른 모터축의 오정렬을 비롯한 다양한 구조적 결합 조건이 시험 초기의 조건과 달라질 수 있고, 이로 인하여 온도성능 시험 등의 결과에 있어 정확도가 떨어질 수 있는 문제점이 있다.
공개특허공보 제10-2010-0130325호(2010.12.13. 공개)
본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 장시간 온도성능 시험을 할 때 모터의 구조적 결합조건의 변화를 모터의 진동 및 토크의 특성 변화를 통하여 파악하고, 이를 고려하여 대용량 모터에 대해서도 온도성능 시험의 정확도를 현저히 제고할 수 있는 모터의 온도성능 시험방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 모터의 온도성능 시험방법은, (a) 테스트 모터(200) 정격 운전하는 단계; (b) 테스트 모터(200)의 초기 온도 신호를 측정하는 단계; (c) 테스터 모터(200)의 진동 신호를 신호분석기(420)로 수신하여 모니터링하는 단계; (d1) 테스트 모터(200) 진동의 전체 레벨(Overall Level) 또는 고조파(harmonics)의 크기가 설정값 이하인 경우, 테스트 모터(200)의 온도 신호 및 토크 신호를 DAQ(410)로 수신하여 제어 및 디스플레이부(400)에서 나타내는 단계; (e) 상기 (d1) 단계에서 측정된 온도와 30분 전에 측정된 온도의 차이가 2K 이하인지 여부를 확인하는 단계; 및 (f) 단계는 상기 (e) 단계에서의 온도 차이가 2K 이하이면, 테스트 모터 운전을 종료하는 단계를 포함하고 있다.
또한, (d2) 테스트 모터(20)의 진동의 전체 레벨(Overall Level) 또는 고조파(harmonics)의 크기가 설정값보다 큰 경우, DAQ(410)로 수신한 상기 토크 신호의 분해능을 상기 진동 신호의 분해능과 동일하게 하여 상기 신호 분석기(420)로 분석하는 단계; g) 상기 테스트 모터(200)의 온도 신호는 DAQ(410)에서 수신한 신호를 낮은 분해능에서 도출한 데이터로 상기 제어 및 디스플레이부(400)에 나타내고 토크 신호는 상기 신호 분석기(420)에서 높은 분해능으로 분석한 데이터로 상기 제어 및 디스플레이부(400)에 나타내는 단계; 및 (h) 상기 테스트 모터(200)를 정지시키는 단계를 추가로 포함하고 있을 수 있다.
또한, (i) 상기 테스트 모터(200)의 진동 신호 및 토크 신호 분석을 통한 테스트 모터(20)의 조건 변화를 확인하는 단계; 및 상기 (a) 단계를 재수행하는 단계를 추가로 포함하고 있을 수 있다.
본 발명에 나타난 모터의 온도성능 시험방법은, 테스트 모터의 진동 특성을 모니터링하면서 테스트 모터의 진동의 크기가 설정값을 넘어서면 모터의 운전을 중지하고 모터의 구조적 결합조건 변화를 재정렬한 후, 이어서 시험을 수행하도록 구성하여 대용량 모터에 대해서도 장시간 온도성능 시험을 할 때 온도성능 시험의 정확도를 현저히 제고할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 나타난 모터의 온도성능 시험방법은, 진동 특성에 이상이 발생하였을 때, 토크 특성을 진동 특성과 동일한 수준의 고 분해능으로 분석하여 모터의 구조적 결합조건 변화에 대하여 보다 정확하게 파악하여 신속하게 정확한 온도성능 시험을 수행할 수 있는 장점이 있다.
도 1. 종래기술에 따른 모터 부하시험장치의 블록도.
도 2. 본 발명에 따른 대용량 모터 부하시험장치의 구성도.
도 3. 본 발명에 따른 대용량 모터의 온도성능 시험방법의 흐름도.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
도 2는 본 발명에 따른 모터의 성능시험장치의 구성을 개념적으로 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하여 살펴보면, 모터의 성능시험장치는, 부하 모터(100); 제1 기어박스(120); 베어링 블록(300); 제2 기어박스(220); 테스트 모터(200); 제어 및 디스플레이부(400); DAQ(410); 신호분석기(420); 토크 센서(510); 온도 센서(520); 및 가속도 센서(530);를 포함하고 있다.
상기 부하 모터(100)는 테스트 모터(200)의 성능 및 신뢰성 시험을 수행할 수 있도록 테스트 모터(200)에 부하를 가하는 모터이다.
상기 부하 모터(100)에는 회전수와 토크를 제어하기 위한 부하 모터 컨버터(110)가 구비되어 있고, 상기 부하 모터(100)에서 발생하는 회생 전력을 저장하려면, 상기 부하 모터 컨버터(110)를 양방향 컨버터로 형성하는 것도 가능할 것이다.
제1 기어 박스(120)는 상기 부하 모터(100)와 제1 커플링(130)을 매개로 연결되어 있다.
상기 제1 기어 박스(120)는 상기 부하 모터(100)의 감속을 위한 구성요소이다. 통상적으로 대용량 모터는 실제 사용될 때 감속기가 설치되어 있으므로, 대용량 모터에 대한 부하시험에서는 상기 제1 기어 박스(120)와 같은 감속을 위한 구성요소가 필요하다.
테스트 모터(200)는 개발되는 모터로 성능시험을 받고자 하는 모터를 나타낸다.
상기 테스트 모터(200)에도 회전수와 토크를 제어하기 위한 테스트 모터 컨버터(210)가 구비되어 있고, 상기 테스트 모터(200)에서 발생하는 회생 전력을 저장하려면, 상기 테스트 모터 컨버터(110)도 양방향 컨버터로 형성하는 것도 가능할 것이다.
제2 기어 박스(220)는 상기 테스트 모터(200)와 제2 커플링(230)을 매개로 연결되어 있다.
상기 제2 기어 박스(220)는 상기 테스트 모터(200)의 감속을 위한 구성요소이다.
베어링 블록(300)은 상기 제1, 2 기어 박스(120, 220)에 연결된 각 축을 서로 동일한 축으로 연결되도록 하는 구성요소이다.
본 발명에서 토크 센서(510)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제1 기어박스(120)와 상기 베어링 블록(300) 사이에 형성되어 있을 수 있다.
온도 센서(520)와 가속도 센서(530)는 각각 상기 테스트 모터(200)의 온도 및 진동을 측정할 수 있도록 접촉식 또는 비접촉식 센서로 형성되어 있을 수 있다.
제어 및 디스플레이부(400)는 상기 각 구성요소들의 작동을 제어하고, 그 결과를 나타내는 구성요소이다.
DAQ(410)는 데이터 수집 시스템을 나타내는데, 상기 토크 센서(510)와 온도 센서(520)에서 측정한 신호를 수신하고, 상기 제어 및 디스플레이부(400) 또는 후술하는 신호분석기(420)로 데이터를 송신하는 기능을 수행한다.
신호분석기(420)는 수신한 데이터의 신호를 시간영역 및 주파수 영역에서 분석하는 구성요소이고, 분석 결과는 상기 제어 및 디스플레이부(400)에 송신할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 신호분석기(420)는 상기 DAQ(410)로부터 상기 토크 신호 및/또는 온도 신호를 수신하여 이를 분석할 수 있다.
이 때, 다양한 분해능(resolution)으로 간 신호를 분석하는 것도 가능할 것이다. 예를 들면, 온도 신호의 경우 그 변화가 크지 않으므로, 낮은 분해능으로 신호를 분석하는 것이 가능하므로, 온도 신호는 낮은 분해능에서 보다 신속한 신호처리가 가능할 것이다. 토크 신호의 경우, 축의 정렬이 되어 있고 구조적으로 결합이 정확하게 되어 있는 초기 상태에서는 축의 회전속도에 대비하여 제 3 또는 4 고조파까지 분석할 수 있는 정도의 분해능으로 분석할 수 있을 것이다. 하지만, 온도성능 등과 같이 장시간 시험을 수행하는 경우, 테스트 모터(200)는 열변형으로 인한 모터축의 오정렬 또는 베어링이나 그 외 구성의 구조적 결합이 초기의 상태와 차이가 발생할 수 있고, 이러한 구조적 결합조건의 변화가 발생하는 경우에는 모터의 진동이 크게 발생할 수 있고, 토크의 변화가 발생할 수 있다.
이처럼 모터 시험 중 구조적 결합조건에 변화가 발생하는 경우에는 정확한 토크를 분석하기 위해서는 충격을 분석할 수 있을 정도로 분해능을 현저히 높이는 것이 필요할 것이다.
한편, 상기 가속도 센서(530)로부터 측정되는 진동 신호는 높은 분해능으로 분석하는 것이 보다 적합하므로, 가속도 센서(530)의 신호는 도 2에 도시된 바와 같이 신호분석기(420)에서 수신하는 것이 보다 바람직할 것이다.
이러한 구성을 가진 모터 부하시험장치에서 모터 성능 시험을 수행하기 위해서는 상기 테스트 모터(200)를 테스트 베드(1)에 정렬을 한 후 고정시키는 것이 필요하다.
하지만, 테스트 모터(200)가 수 ton 이상의 대용량 모터인 경우에는 테스트 베드(1)에 상기 테스트 모터(200)를 부하 모터(100)와 정렬시키는 것이 용이하지 않다.
또한, 장시간 시험을 수행하는 모터의 온도성능 시험에서는 테스트 모터(200)의 초기 정렬 상태를 비롯한 초기 조건이 유지된 상태에서 시험을 수행해야만 정확한 결과를 도출해 낼 수 있는데, 장시간 시험을 하는 중에 위에서 살펴본 바와 같은 시험장치와 모터의 구조적 결합조건의 변화가 발생하면 모터의 온도성능 시험 결과의 정확도가 현저히 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
모터의 온도성능 시험 중의 하나인 포화온도 시험은 최대 운전속도인 정격에서 운전을 하면서 테스트 모터(200)의 상태를 확인하고, 권선의 온도 상승이 설계 조건을 충족하는지 여부를 확인하는 시험이다.
부하 모터(100)와 연결한 테스트 모터(200)를 연속정격 전압, 주파수, 전류로 약 4시간 전후의 운전을 하여 고정자 권선의 온도가 일정하게 될 때가지 운전을 한다. 이 때, 일정한 온도란 시험의 마지막 30분 동안 온도 상승이 2K 미만을 의미한다.
이처럼, 모터의 온도성능을 검사하는 포화온도 시험의 경우, 정격 전압, 주파수 및 전류로 장시간 시험을 수행하므로, 테스트 모터(200)가 시험 중에 초기의 구조적 결합조건과 변화가 발생하면, 시험 결과에 있어 정확도가 현저히 떨어질 수 있다.
본 발명에서는 이러한 문제점을 해결할 수 있는 모터 온도성능 시험방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여 본 발명은 먼저, (a) 테스트 모터(200) 정격 운전하는 단계;를 포함하고 있다.
테스트 모터(200)의 포화온도 시험 등과 같이 온도성능 시험을 수행하기 위한 조건으로 테스트 모터(200)를 정격 운전하는 단계이다.
다음으로, (b) 테스트 모터(200)의 초기 온도 신호를 측정하는 단계를 포함하고 있다.
모터의 포화온도 시험에서 포화온도란 30분 전의 온도와의 차이가 2K이하일 때의 온도이므로, 테스트 모터(200)의 초기 온도는 최초 30분에서의 온도와 비교할 때 사용할 수 있다.
이 때, 초기 온도 신호는 테스트 모터(200)가 완전히 냉각된 상태에서 처음 정격 운전할 때의 온도일 수도 있지만, 본 발명에서는 모터의 온도성능 시험을 하면서 모터를 정지하였다 시험을 이어서 수행하기 위하여 모터를 재운전할 때 측정한 모터의 초기 온도를 나타내기도 한다.
다음으로, (c) 테스터 모터(200)의 진동 신호를 신호분석기(420)로 수신하여 모니터링하는 단계를 포함하고 있다.
테스트 모터(200)의 진동 신호는 신호분석기(420)에서 높은 분해능으로 분석하는 것이 바람직하다. 이 때, 신호 분석기(420)에서는 테스트 모터(200)의 진동 신호를 시간 영역 해석과 함께 주파수 영역 해석을 수행할 수 있다.
주파수 영역 해석에서는 FFT를 한 후, 진동의 전체 레벨(Overall Level) 및/또는 고조파(harmonics)를 분석하는 것을 포함한다.
다음으로, (d1) 테스트 모터(200) 진동의 전체 레벨(Overall Level) 또는 고조파(harmonics)의 크기가 설정값 이하인 경우, 테스트 모터(200)의 온도 신호 및 토크 신호를 DAQ(410)로 수신하여 제어 및 디스플레이부(400)에서 나타내는 단계;를 포함하고 있다.
상기 (d1) 단계는 테스트 모터(200)의 진동 레벨이 설정값 범위 내에 있는 경우에서의 단계이다.
이 때, 상기 테스트 모터(20) 진동의 전체 레벨(Overall Level) 또는 고조파(harmonics)의 설정값은 테스트 모터에 대하여 미리 설정되어 있을 수도 있고, 테스트 모터(200)를 정격 운전하면서 안정화 상태에서 측정된 진동 신호로부터 도출해 내는 것도 가능할 것이다. 이 때 상기 설정값은 테스트 모터(200)의 정격 운전 중에 발생하는 진동값보다 10~20% 범위 내에서 크게 설정하여 시험의 잦은 중단을 방지하는 것이 바람직할 것이다.
즉, (d1) 단계에서는 테스트 모터(200)의 진동이 증가하지 않은 상태, 즉, 안정적인 초기 조건을 유지하고 있는 상태인 것을 나타내고 있는 것이므로, 테스트 모터(200)의 온도 신호는 점차 증가되는 신호이고, 토크 신호도 정격 운전을 하고 있어, 그 값의 변화가 거의 없는 상태이다.
따라서, 상기 온도 신호와 토크 신호는 DAQ(410)에서 수신하여, 낮은 분해능으로 시간 영역에서의 데이터를 제어 및 디스플레이부(400)로 바로 전송하여 나타내는 것도 가능하고, 낮은 분해능으로 주파수 영역에서 분석하여 이를 제어 및 디스플레이부(400)로 전송하는 것도 가능할 것이다.
이와 같은 (d1) 단계를 거친 후에는 (e) 상기 (d1) 단계에서 측정된 온도와 30분 전에 측정된 온도의 차이가 2K 이하인지 여부를 확인하는 단계;를 포함하고 있다.
상기 (e) 단계는 테스트 모터(200)의 포화온도 시험에서 측정된 온도가 30분 전에 측정된 온도와의 차이가 2K 이하인지 여부를 확인하여 상기 테스트 모터(200)가 포화온도에 도달하였는지 여부를 확인하는 단계이다.
다음으로 (f) 단계는 상기 (e) 단계에서의 온도 차이가 2K 이하이면, 테스트 모터 운전을 종료하는 단계;가 있다.
상기 (f) 단계는 테스트 모터(200)의 온도가 포화온도에 도달하였으면, 포화온도 시험을 종료하는 단계이다.
이 때, 상기 테스트 모터(200)의 온도가 포화온도에 도달하지 않았으면 도 3에 도시된 바와 같이 상기 (c) 단계로 되돌아가서 상기 단계를 반복하게 된다.
한편, 본 발명은 (d2) 테스트 모터(20)의 진동의 전체 레벨(Overall Level) 또는 고조파(harmonics)의 크기가 설정값보다 큰 경우, DAQ(410)로 수신한 상기 토크 신호의 분해능을 상기 진동 신호의 분해능과 동일하게 하여 상기 신호 분석기(420)로 분석하는 단계를 포함하고 있다.
본 단계는 시험이 장시간 반복되면서 반복되는 (c) 단계에서 상기 테스트 모터(200)의 진동 값이 설정값보다 크게 되는 경우가 발생할 수 있는데, 이에 대응하는 단계이다.
즉, (d2) 단계는 테스트 모터(200)가 안정적인 초기 조건을 유지하고 있지 않은 상태가 된 것을 의미한다.
이 상태에서 테스트 모터(200)의 온도성능 시험을 계속 수행하면 그 정확도가 떨어질 수 있고, 본 단계에서 토크의 변화는 안정적이지 않을 수 있다.
따라서, 본 단계에서는 DAQ(410)에 수신된 토크 신호를 높은 분해능을 가진 데이터를 이용하여 상기 신호 분석기(420)에서 토크 특성을 분석한다.
다음으로, (g) 상기 테스트 모터(200)의 온도 신호는 DAQ(410)에서 수신한 신호를 낮은 분해능에서 도출한 데이터로 상기 제어 및 디스플레이부(400)에 나타내고 토크 신호는 상기 신호 분석기(420)에서 높은 분해능으로 분석한 데이터로 상기 제어 및 디스플레이부(400)에 나타내는 단계를 포함한다.
본 단계는 온도 신호는 여전히 큰 변화가 없는 신호이므로 낮은 분해능으로 상기 제어 및 디스플레이부(400)에서 나타내고, 토크 신호는 큰 변화가 발생할 수도 있으므로, 높은 분해능으로 상기 신호분석기(420)에서 분석한 데이터를 상기 제어 및 디스플레이부(400)에서 나타내는 단계이다.
다음으로, (h) 상기 테스트 모터(200)를 정지시키는 단계를 포함한다.
본 단계는 테스트 모터(200)가 초기 조건과 달라진 상태일 가능성이 높은 상태이므로, 테스트 모터(200)가 시험장치에 결합된 상태를 확인하기 위하여 온도성능 시험을 일시 중지하는 단계이다.
다음으로, (i) 상기 테스트 모터(200)의 진동 신호 및 토크 신호 분석을 통한 테스트 모터(20)의 조건 변화를 확인하는 단계;를 포함하고 있다.
본 단계에서는 테스트 모터(200)의 진동 신호 및 토크 신호를 분석하여 테스트 모터(200)가 초기 조건으로부터 어떤 변화가 발생하였는지를 확인하는 단계이다.
이를 통하여 상기 신호 분석을 통하여 상기 테스트 모터(200)의 열변형 등에 의한 상기 모터축의 오정렬이 발생했는지 여부, 체결 문제, 테스트 모터(200) 부품의 손상 여부를 확인하고, 문제점을 해결할 수 있다.
다음으로 상기 테스트 모터(200)의 변화된 구조적 결합조건을 해결하고 초기 조건과 같이 되도록 복원한 후, 상기 (a) 단계를 재수행하는 단계를 포함한다.
이 때, 테스트 모터(200)를 완전히 냉각시키지 않아도 되고, (b) 단계에서 재수행 시의 테스트 모터(200) 온도를 측정하고 이를 기준으로 다음 단계를 수행하며 포화온도 시험을 완료할 수 있다.
이처럼, 본 발명에서는 장시간 시험을 수행하는 대용량 모터의 온도성능 시험에서 모터의 진동 특성을 모니터링하면서, 이상 진동이 발생하였을 때, 시험을 중지하고 이상 진동의 원인을 해결한 후에 시험을 재수행하여 신속하고 보다 정확한 대용량 모터의 온도성능 시험을 수행할 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 테스트 베드 100: 부하 모터
110: 부하 모터 컨버터 120: 제1 기어박스
130: 제1 커플링 200: 테스트 모터
110: 테스트 모터 컨버터 220: 제2 기어박스
230: 제2 커플링 300: 베어링 블록
400: 제어 및 디스플레이부 410: DAQ
420: 신호분석기 510: 토크 센서
520: 온도 센서 530: 가속도 센서

Claims (3)

  1. (a) 테스트 모터(200) 정격 운전하는 단계;
    (b) 테스트 모터(200)의 초기 온도 신호를 측정하는 단계;
    (c) 테스터 모터(200)의 진동 신호를 신호분석기(420)로 수신하여 모니터링하는 단계;
    (d1) 테스트 모터(200) 진동의 전체 레벨(Overall Level) 또는 고조파(harmonics)의 크기가 설정값 이하인 경우, 테스트 모터(200)의 온도 신호 및 토크 신호를 DAQ(410)로 수신하여 제어 및 디스플레이부(400)에 나타내는 단계;
    (e) 상기 (d1) 단계에서 측정된 온도와 30분 전에 측정된 온도의 차이가 2K 이하인지 여부를 확인하는 단계; 및
    (f) 단계는 상기 (e) 단계에서의 온도 차이가 2K 이하이면, 테스트 모터 운전을 종료하는 단계를 포함하는 모터 온도성능 시험방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (c) 단계 이후에,
    (d2) 테스트 모터(20)의 진동의 전체 레벨(Overall Level) 또는 고조파(harmonics)의 크기가 설정값보다 큰 경우, DAQ(410)로 수신한 상기 토크 신호의 분해능을 상기 진동 신호의 분해능과 동일하게 하여 상기 신호 분석기(420)로 분석하는 단계;
    g) 상기 테스트 모터(200)의 온도 신호는 DAQ(410)에서 수신한 신호를 낮은 분해능에서 도출한 데이터로 상기 제어 및 디스플레이부(400)에 나타내고 토크 신호는 상기 신호 분석기(420)에서 높은 분해능으로 분석한 데이터로 상기 제어 및 디스플레이부(400)에 나타내는 단계; 및
    (h) 상기 테스트 모터(200)를 정지시키는 단계를 추가로 포함하는 모터 온도성능 시험방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 (h) 단계 이후에,
    (i) 상기 테스트 모터(200)의 진동 신호 및 토크 신호 분석을 통한 테스트 모터(20)의 조건 변화를 확인하는 단계; 및
    상기 (a) 단계를 재수행하는 단계를 추가로 포함하는 모터 온도성능 시험방법.
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