KR910005479B1 - 전동기의 베어링 마모상태 검출장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전동기의 베어링 마모상태 검출장치

제1도는 베어링이 마모되지 않은 상태를 나타낸 본 발명의 개략도 및 파형도.

제2도는 베어링이 마모된 상태의 본 발명의 개략도 및 파형도.

제3도는 본 발명의 사용 예시사시도.

제4도는 본 발명의 단면도.

제5도는 전도기의 일부 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

Ｓ : 회전축 Ｍ : 영구자석

Ｂ : 철심 Ｃ1，Ｃ2 : 코일

Ｇ : 감지장치

본 발명은 전동기의 메탈 베어링이나 베어링의 하우징이 마모되어 회전체가 진동하는 것을 전자적으로 검출하여 원격적으로 감시, 제어할 수 있게 하므로서 베어링의 과다한 마모로서 모터가 소손되는 등 기계전체에 이상이 생기는 것을 방지하기 위한 전동기의 베어링 마모상태 검출장치에 관한 것이다.

일반적으로 전동기의 회전축 외주에는 이를 지지하기 위한 메탈 베어링이 설치되어 회전축이 한쪽으로 치우치지 않고 기체의 중심에서 회전되도록 지지하므로서 진동과 소손을 방지하고 있는 바, 이와 같은 메탈 베어링이 회전축과의 마찰로 인해 마모되면 회전축의 정확한 밸런스를 유지할 수 없게 되므로 마모된 방향으로 치우쳐 진동과 소음을 발생시키고 심지어는 모터의 소손을 초래하는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 전자유도 원리를 이용하여 회전축상에 자극을 4등분하여 교호를 자화시킨 영구자석을 축설하고 그 외주에 유도코일을 회전축과 일정간격으로 설치하여 회전축의 회전으로 발생되는 유도 전력에 의거 베어링의 마모여부를 검출하므로서 종래의 결점을 일소한 것인데 이를 첨부도면에 의거 상술하면 다음과 같다.

전동기의 회전축(Ｓ） 내부에 자극을 4등분하여 교호로 자화시킨 원형의 영구자석(Ｍ)을 축설하고 그 외주에 철심(Ｂ)을 회전축(Ｓ)과 일정간격을 두고 설치하여 이에 권화시킨 코일(Ｃ1），（Ｃ2）의 양단을 서로 연결시키되 일측 연결단에 감지장치(Ｇ)를 설치하여서 되는 것이다.

도면중 미설명부호 ＸＬ１，ＸＬ２는 코일(Ｃ１），（Ｃ２）의 인덕턴스이고, ｅ１，ｅ２는 전압이며 Ｈ은 원통형 케이싱이다.

이와 같이된 본 발명은 영구자석(M)이 축착된 회전축(S)이 회전되면 그 외주에 설치된 유도코일 Ｃ1과 Ｃ2에 유도기전력이 유기된다.

이때 유도기전력은

ｅ１＝Ｋ１·ＸＬ１·Ｂ·ｎ／Ｒ１

ｅ２＝Ｋ１·ＸＬ２·Ｂ·ｎ／Ｒ２

이 된다.

여기서

Ｋ＝비례상수

ＸＬ１=코일(Ｃ1)의 인덕턴스

ＸＬ２=코일(Ｃ2)의 인덕턴스

Ｂ＝자석의 자속밀도

ｎ=회전자의 회전속도

Ｒ１=코일 Ｃ1의 자기저항

Ｒ２=코일 Ｃ2의 자기저항

따라서, ＸＬ１＝ＸＬ２로 두 코일을 제작하여 첨부도면과 같이 회전대칭 위치에 설치하면 ｅ１＝ｅ２ 되므로 두 전압 ｅ１과 ｅ２를 역극성으로 직렬 접속하면 두 전압이 상쇄됨에 따라 합한 전압은 0이 된다.

이와 같은 전압 상쇄상태는 첨부도면 제1도와 같은 파형이 나오게 된다.

즉 이 상태는 베어링이 마모되지 않고 회전축이 발렌스를 유지하여 회전되는 상태를 나타낸다.

그러나 만약 베어링이 마모되어 첨부도면 제2도와 같이 회전축(Ｓ)이 코일(Ｃ2)쪽으로 치우치게 되었을때는 상기식에서 Ｒ１＞Ｒ２가 되므로(∴ＲＯＣ

，d=자극간의 간극) ｅ'２＞ｅ'１가 됨에 따라 두전압 ｅ'１과 ｅ'２를 상쇄시키면 그 값의 차로인해 ｅ'１＋ｅ'２와 같은 파형이 나오게 된다.

따라서 이 값을 정류하여 검출장치(G)에 의거 베어링의 마모 정도를 감지할 수 있으며 검출장치(Ｇ)는 다이탈게이지 또는 경보장치로 구성하여 베어링의 마모되는 정도에 따라 마모정도를 연속적으로 감지 제어할 수 있다.

첨부도면 제3도 및 제4도는 본 발명의 사용상태 예시를 나타낸 것으로 코일(C1)，(C2)을 감은 철심(Ｂ)을 원통형 케이싱(Ｈ)내에 설치하여 그의 중심공속에 회전축(S)이 삽착되도록 설치하면 되고 회전축과 유기코일을 비자성체 금속이나 수지로 밀봉하면 수중이나 액체중에서도 사용할 수 있다.

이와 같은 본 발명은 베어링의 마모여부를 정확하고 신속하게 알 수 있으므로 모터의 소손을 미연에 예방하고 이로 인해 발생되는 진동이나 소음을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 전동기의 회전축(S)내부에 자극을 4등분하여 교호로 자화시킨 원형의 영구자석(Ｍ)을 축설하고 그 외주에 철심(B)을 회전축(S)과 일정간격을 두고 설치하여 이에 권회시킨 코일(C1), (C2)의 양단을 서로 연결시키되 일측 연결단에 감지장치(Ｇ)를 설치하여서 되는 전동기의 베어링 마모상태 검출장치.

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