WO2023096000A1 - 모터 다이나모미터 및 그의 자가 진단 방법 - Google Patents

모터 다이나모미터 및 그의 자가 진단 방법 Download PDF

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WO2023096000A1
WO2023096000A1 PCT/KR2021/018708 KR2021018708W WO2023096000A1 WO 2023096000 A1 WO2023096000 A1 WO 2023096000A1 KR 2021018708 W KR2021018708 W KR 2021018708W WO 2023096000 A1 WO2023096000 A1 WO 2023096000A1
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WO
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load
motor
diagnostic data
diagnosis
dynamometer
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/018708
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English (en)
French (fr)
Inventor
안호진
백두산
이민욱
김경식
추진훈
나경원
Original Assignee
이레산업㈜
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H1/00—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
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    • G01H1/003—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector of rotating machines
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    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/24—Devices for determining the value of power, e.g. by measuring and simultaneously multiplying the values of torque and revolutions per unit of time, by multiplying the values of tractive or propulsive force and velocity
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    • G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
    • G01R31/343—Testing dynamo-electric machines in operation

Definitions

  • the present invention relates to a motor dynamometer and a self-diagnosis method thereof, and more particularly, to a motor dynamometer that automatically tracks aging changes and self-diagnosis from measurement data collected by the motor dynamometer and a self-diagnosis method thereof.
  • a motor is a device that converts electrical energy into mechanical energy.
  • High-efficiency motors are required to reduce energy costs and carbon emissions, and the lowest efficiency system is implemented for three-phase induction motors. Since this minimum efficiency system is being implemented not only in Korea but also around the world, if the motor does not meet the standard efficiency, it is not possible to sell motors not only in Korea but also in many countries such as the United States, Canada, Australia, EU, China, and Japan.
  • the efficiency of the motor is calculated by measuring operating data such as voltage, current, active power, temperature, torque, and rotational speed during operation of the motor, and a motor dynamometer is used as such a motor test device.
  • a motor dynamometer is a test device that measures power performance such as output, torque, rotational speed, and efficiency of rotating devices such as electric motors, generators, engines, etc. It is also widely used in the field.
  • a prior art for diagnosing a precursor to failure of mechanical equipment by analyzing sensor data based on a statistical technique has been disclosed, but a technique for tracking secular changes of a motor dynamometer and self-diagnosing a precursor to failure has not been proposed.
  • An object of the present invention is to accumulate and store diagnostic data collected at predetermined operating points during load operation of the motor dynamometer and track the flow of change to detect abnormalities in the motor dynamometer and load motor and self-diagnosis thereof. is to provide a way
  • Another object of the present invention is to provide a motor dynamometer and a self-diagnosis method for detecting abnormalities in the motor dynamometer and the load motor by accumulating and storing data collected in no-load operation of the motor dynamometer and tracking the flow of change. there is.
  • the technical problem to be achieved by the present embodiment is not limited to the technical problem described above, and other technical problems may exist.
  • a motor dynamometer for achieving the above object is mounted between a sample driver for driving by supplying three-phase power to a sample motor, a load motor for providing a load to the sample motor, and a sample motor and the load motor.
  • a torque sensor that detects torque
  • a load driver that drives the load motor by supplying 3-phase power
  • a vibration sensor that detects the vibration of the load motor
  • a load operation with a sample motor attached to the load motor and a sample motor mounted to the load motor and a self-diagnosis unit that collects at least one diagnostic data from a plurality of predetermined operation pointers during at least one of the unloaded operations and diagnoses whether the load motor is abnormal based on the collected diagnostic data.
  • the self-diagnosis unit includes a load operation diagnosis unit for diagnosing a state of a load motor during load operation; and at least one of a no-load operation diagnostic unit diagnosing a state of the load motor during no-load operation.
  • the load operation diagnosis unit may include a diagnosis threshold value setting unit that sets a diagnostic threshold that is a criterion for determining whether the load motor is abnormal, and an operation point that detects at least one operation point among a plurality of operation points during load operation.
  • Detection unit instantaneous diagnosis data collection unit that collects instantaneous diagnosis data of the load motor at the detected operating point, daily diagnostic data that calculates daily diagnostic data by day and operating point based on instantaneous diagnostic data collected for a day per operating point and an abnormality determining unit which compares at least one of the calculation unit and instantaneous diagnostic data and daily diagnostic data with a diagnostic threshold value to determine whether the load motor is abnormal.
  • the load driving diagnostic unit includes a weekly diagnostic data calculating unit that calculates weekly diagnostic data by week and by operating point based on daily diagnostic data by day and by operating point, and weekly diagnostic data by week and by operating point. Further includes a monthly diagnostic data calculation unit for calculating monthly diagnostic data for each month and operating point based on the above.
  • the plurality of operating points are included in the limit line of the continuous operating region of the load motor.
  • At least one operating point among a plurality of operating points during load operation includes a rated torque and a rated speed of the load motor.
  • the diagnostic data includes at least one of power consumption and vibration at an operating point of the load motor.
  • the no-load operation diagnosis unit may include a moment of inertia measuring unit that measures a moment of inertia of the load motor at the start of no-load operation, and a no-load condition of the load motor at at least one operation point among a plurality of operation points during no-load operation. It includes at least one of an no-load diagnostic data collection unit that collects diagnostic data and an inertia stop time measurement unit that measures an inertia stop time of the load motor when the no-load operation ends.
  • the no-load operation diagnosis unit includes a malfunction determination unit that determines whether or not the load motor is abnormal based on one of a moment of inertia of the load motor, no-load diagnosis data of the load motor, and an inertia stop time of the load motor. contains more
  • the plurality of driving points include preset speeds.
  • the no-load diagnostic data includes at least one of power consumption and vibration at an operating point of the load motor.
  • the motor dynamometer includes a driver for a sample that drives a sample motor by supplying three-phase power, a load motor that provides a load to the sample motor, a torque sensor mounted between the sample motor and the load motor to detect torque, and a load. It includes a load driver that drives the motor by supplying three-phase power, a vibration sensor that detects the vibration of the load motor, and a self-diagnosis unit.
  • This self-diagnosis method of the motor dynamometer collects at least one diagnostic data from a plurality of predetermined operation pointers during load operation with a sample motor attached to the load motor, and diagnoses whether the load motor is abnormal based on the collected diagnostic data.
  • at least one diagnostic data is collected from a plurality of preset operation pointers and the state of the load motor is diagnosed based on the collected diagnostic data.
  • the step of diagnosing load operation may include setting a diagnostic threshold that is a criterion for determining whether the load motor is abnormal, and detecting at least one operating point among a plurality of operating points during load operation.
  • Point detection step instantaneous diagnosis data collection step of collecting instantaneous diagnosis data of the load motor at the detected operating point, daily diagnosis of calculating daily diagnostic data by day and operating point based on instantaneous diagnostic data collected for one day per operating point
  • the load driving diagnosis step includes a weekly diagnosis data calculation step of calculating weekly diagnosis data by week and by driving point based on daily diagnostic data by day and by driving point, and weekly diagnosis by week and driving point.
  • the method further includes calculating monthly diagnostic data based on the data and calculating monthly diagnostic data for each operating point.
  • the plurality of operating points are included in the limit line of the continuous operating region of the load motor.
  • At least one operating point among a plurality of operating points during load operation includes a rated torque and a rated speed of the load motor.
  • the diagnostic data includes at least one of power consumption and vibration at an operating point of the load motor.
  • the step of diagnosing no-load operation may include a moment of inertia measurement step of measuring a moment of inertia of the load motor at the start of no-load operation, and a moment of inertia of the load motor at at least one of a plurality of operating points during no-load operation. and at least one of a no-load diagnostic data collection step of collecting no-load diagnostic data and an inertia stop time measurement step of measuring an inertia stop time of the load motor when the no-load operation ends.
  • whether or not the load motor is abnormal is determined based on one of the moment of inertia of the load motor, the no-load diagnostic data of the load motor, and the inertial stop time of the load motor. Include more steps.
  • the plurality of driving points include preset speeds.
  • the no-load diagnostic data includes at least one of power consumption and vibration at an operating point of the load motor.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a motor dynamometer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a self-diagnosis unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a load operation diagnosis unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a plurality of driving points according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a method for diagnosing load operation according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of diagnostic data according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a no-load operation diagnosis unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of a no-load operation diagnosis method according to an embodiment of the present invention.
  • the terms 'comprise', 'comprising' and the like may indicate that features, steps, operations, elements and/or components are present, but may indicate that such terms include one or more other functions, It is not excluded that steps, actions, elements, components, and/or combinations thereof may be added.
  • a specific element when a specific element is referred to as 'binding', 'combining', 'connecting', 'associating', or 'reacting' to any other element, the specific element is directly coupled to the other element. , can be combined, linked and/or associated, reacted, but not limited thereto.
  • one or more intermediate components may exist between certain components and other components.
  • “and/or” may include each of one or more items listed or a combination of at least a part of one or more items.
  • 'first' and 'second' are used to distinguish a specific component from other components, and the above-described components are not limited by these terms.
  • a 'first' element may be used to refer to an element having the same or similar shape as a 'second' element.
  • 'load operation means operation of the motor dynamometer and load motor in a state in which the sample motor is mounted on the motor dynamometer
  • 'no-load operation' means the sample motor is mounted on the motor dynamometer. It means the operation of the motor dynamometer and load motor in the released state.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a motor dynamometer 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the motor dynamometer 100 includes a sample driver 120 that drives the sample motor 110 by supplying three-phase power, and a load motor that provides a load to the sample motor 110 ( 130), a load driver 140 that drives the load motor 130 by supplying three-phase power, and a torque sensor 150 installed between the sample motor 110 and the load motor 130 to detect torque and rotational speed. ), the speed sensor 131 for detecting the speed of the load motor 130, the vibration sensor 132 for detecting the vibration of the load motor 130, and the load motor 130 during load operation and/or no-load operation. It may include a self-diagnosis unit 160 that collects at least one diagnostic data from a plurality of driving pointers and diagnoses whether the load motor 130 is abnormal based on the collected diagnostic data.
  • the motor dynamometer may further include an input unit 170 through which driving point information, information for setting a diagnosis threshold, and the like may be input from a user, and an output unit 180 for outputting collected diagnostic data.
  • the self-diagnosis unit 160 collects torque and rotation speed information of the load motor 130 from the torque sensor 150, collects rotation speed information of the load motor 130 from the speed sensor 131, and collects information from the vibration sensor ( Vibration information of the load motor 130 is collected from the load driver 132, voltage, current, and power consumption information of the three-phase power supplied from the load driver 140 to the load motor 130 are collected, and the load driver 140 ), driving of the load motor 130 may be controlled.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the self-diagnosis unit 160 according to an embodiment of the present invention.
  • the self-diagnosis unit 160 includes a load operation diagnosis unit 210 that diagnoses the state of the load motor 130 during load operation and a no-load operation diagnosis unit that diagnoses the state of the load motor 130 during no-load operation. (220).
  • the load operation diagnostic unit 210 can be operated even during load operation to test the sample motor 110, the state of the load motor 130 can be diagnosed at any time.
  • the no-load operation diagnosis unit 220 is operable only in the no-load operation state in which the sample motor 110 is removed from the motor dynamometer, when the load operation diagnosis unit 210 detects an abnormality in the load motor, the sample motor 110 is removed. It may be operated after the test, or may be operated irregularly during the idle time when the sample motor 110 is not tested.
  • the self-diagnosis unit 160, the load operation diagnosis unit 210, and the no-load operation diagnosis unit 220 of the present invention may be implemented in any computing system.
  • the self-diagnosis unit 160, the load operation diagnosis unit 210, and the no-load operation diagnosis unit 220 may be implemented in one stand alone computing system, and mutually communicable through a network or the like. It may be implemented in distributed (distributed) computing systems, and each gig diagnostic unit may be implemented as an independent computing system.
  • the self-diagnosis unit, the load operation diagnosis unit, and the no-load operation diagnosis unit may include a part implemented by a processor executing a program including a series of instructions, or may be implemented by logic hardware designed by logic synthesis. It may also contain implemented parts.
  • a processor is a hardware-implemented, including physically structured circuitry to execute predefined operations including operations expressed in instructions and/or codes included in programs. It may refer to any data processing device.
  • the data processing apparatus includes a microprocessor, a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), a neural processing unit (NPU), a processor core, a multi-core processor, a multi-processor, an application-specific integrated integrated circuit (ASIC), circuit), an application-specific instruction-set processor (ASIP), and a field programmable gate array (FPGA).
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a load operation diagnosis unit 210 according to an embodiment of the present invention.
  • the load operation diagnosis unit 210 includes operation point information 311, diagnosis threshold 312, instantaneous diagnosis data 313, daily diagnosis data 314, weekly diagnosis data 315, and monthly diagnosis data. 316 and the like may include a load data storage unit 310 .
  • the load operation diagnosis unit 210 includes a diagnosis threshold setting unit 320 for setting a diagnosis threshold that is a criterion for determining whether the load motor is abnormal, and an operation point detection unit for detecting at least one operation point among a plurality of operation points during load operation.
  • instantaneous diagnosis data collection unit 340 for collecting instantaneous diagnosis data of the load motor at the detected operating point, daily diagnostic data for each day and each operating point based on the instantaneous diagnostic data collected for a day for each operating point
  • Daily diagnostic data calculator 360 that calculates
  • weekly diagnostic data calculator 370 that calculates weekly diagnostic data for each week and driving point based on the daily diagnostic data for each day and driving point, weekly diagnostic data for each week and driving point
  • It may include a monthly diagnostic data calculation unit 380 that calculates monthly diagnostic data for each month and operating point based on .
  • the load operation diagnostic unit 210 may include an abnormality determination unit 350 that determines whether the load motor is abnormal by comparing at least one of the instantaneous diagnostic data and the daily diagnostic data with a diagnostic threshold.
  • the diagnostic threshold setting unit 320 includes at least one of instantaneous diagnostic data 313, daily diagnostic data 314, weekly diagnostic data 315, and monthly diagnostic data 316 collected in the initial healthy state of the load motor 130.
  • the diagnosis threshold 312 may be set based on and stored in the load data storage unit 310 .
  • the diagnostic threshold 312 may be set to a value higher than the diagnostic data obtained from the load motor 130 in an initial healthy state by a certain percentage (eg, 30%), and if necessary, the diagnostic threshold setting unit 320
  • the diagnostic threshold 312 may be updated and stored based on diagnostic data collected later.
  • This diagnosis threshold may be set based on the maximum value of diagnostic data or may be set based on the average value of diagnostic data.
  • the diagnostic threshold may be appropriately changed and set according to the type and characteristics of the load motor.
  • the operating point detector 330 may detect whether the state of the load motor 130 has reached the operating point during load operation based on the operating point information 311 of the load data storage unit 310 .
  • An operating point may be defined as a torque-speed pair of the load motor 130 . That is, if the torque and speed of the load motor 130 coincide with the torque and speed set at the driving point while the motor dynamometer 100 is driving the load, the driving point detector 330 detects it.
  • the instantaneous diagnostic data collection unit 340 may collect diagnostic data for a predetermined time (eg, 10 seconds) at the moment when the state of the load motor 130 reaches an operating point.
  • the diagnostic data includes, but is not limited to, power consumption and vibration of the load motor 130 in a load operating state. That is, the instantaneous diagnosis data collection unit 340 collects power consumption and vibration data for a certain time at any one point in time, and sets the maximum value, minimum value, and average value for the collected power consumption and vibration data, respectively. It is calculated and stored as the instantaneous diagnosis data 313 at the corresponding operation point and the corresponding time point.
  • the instantaneous diagnosis data collection unit 340 collects a plurality of instantaneous diagnosis data (maximum value, minimum value, and average value during the collection time at the time of collection) at a plurality of operating points and a plurality of time points while the load motor is operating the load. Thus, it can be stored as instantaneous diagnosis data 313 of the load data storage unit 310 .
  • the daily diagnostic data calculation unit 360 calculates daily diagnostic data 314 for each day and each operating point based on the plurality of instantaneous diagnostic data 313 collected for each operating point during the day, and stores the daily diagnostic data 314 in the load data storage unit 310.
  • the daily diagnostic data calculation unit 360 calculates daily diagnostic data 314 for each day and each operating point based on the plurality of instantaneous diagnostic data 313 collected for each operating point during the day, and stores the daily diagnostic data 314 in the load data storage unit 310.
  • the maximum value, the minimum value, and the average value are averaged to calculate and store the daily diagnostic data 314 for the corresponding day of the corresponding operating point.
  • a plurality of instantaneous diagnostic data may be collected at some operating points, and there may be no instantaneous diagnostic data collected at some operating points.
  • the weekly diagnostic data calculation unit 370 calculates weekly diagnostic data 315 for each week and each operating point based on the plurality of daily diagnostic data 314 calculated for each day and each operating point for a week, and the load data storage unit 310 ) can be stored. That is, for the plurality of daily diagnostic data 314 collected for one week for each operating point, the maximum value is averaged, the minimum value averaged, and the average value is averaged to calculate the weekly diagnostic data 315 of the corresponding week of the corresponding driving point. can be saved.
  • the monthly diagnostic data calculation unit 380 calculates monthly diagnostic data 316 for each month and each operating point based on the plurality of weekly diagnostic data 315 calculated for each week and operating point for one month, and the load data storage unit 310 ) can be stored. That is, for the plurality of weekly diagnostic data 315 collected for one month for each operating point, the maximum value is averaged, the minimum value averaged, and the average value is averaged to calculate the monthly diagnostic data 316 of the corresponding month of the corresponding operating point. and can be saved.
  • the abnormality determining unit 350 may compare at least one of the instantaneous diagnostic data 313 and the daily diagnostic data 314 with the diagnostic threshold 312 to determine whether the load motor 130 is abnormal.
  • the abnormality determination unit 350 may compare the maximum value of the instantaneous diagnosis data 313 or the daily diagnosis data 314 with the diagnosis threshold 312, or may compare the average value of the instantaneous diagnosis data 313 or the daily diagnosis data 314 with the average value of the diagnosis threshold 312.
  • a diagnostic threshold 312 may be compared.
  • the abnormality determining unit 350 may compare the weekly diagnostic data 315 or the monthly diagnostic data 316 with the diagnostic threshold 312 to determine whether the load motor 130 is abnormal.
  • 4 is a diagram illustrating an example of a plurality of operating points 421, 422, 423, and 424 according to an embodiment of the present invention.
  • 4 shows the limit line 410 of the instantaneous operation range and the limit line 420 of the continuous operation range of the load motor.
  • the instantaneous operation area and the continuous operation area are determined when the load motor is manufactured, and the information may be obtained from the manufacturer.
  • the limit line 410 of the instantaneous operation area indicates that the load motor can output a larger torque for a relatively short operation time (eg, 3 seconds), but in a motor dynamometer in which the sample motor must be operated and tested for a long time, the load is in the instantaneous operation area. Not suitable for driving motors.
  • the motor dynamometer drives the load motor within the continuous operation range
  • the plurality of operating points 421, 422, 423 and 424 may be included on the limit line 420 of the continuous operation range of the load motor.
  • one operating point (eg, 422) among the plurality of operating points 421, 422, 423, and 424 may be selected as a rated torque and rated speed point of the load motor.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a load operation diagnosis method ( S500 ) according to an embodiment of the present invention.
  • the load operation diagnosis method ( S500 ) may be performed by the load operation diagnosis unit 210 .
  • the load driving diagnosis method ( S500 ) may be started when the load driving diagnosis unit 210 obtains information on a plurality of driving points ( S510 ).
  • information on a plurality of driving points may be obtained from the user through the input unit 170 .
  • the load operation diagnosis unit 210 may collect initial diagnosis data for each operation point in a load operation state in which a sample motor is mounted on the motor dynamometer, and calculate a diagnosis threshold based on the collected initial diagnosis data (S520). . At least one of initial instantaneous diagnosis data, initial daily diagnosis data, initial weekly diagnosis data, and initial monthly diagnosis data may be selected as the initial diagnosis data, and the diagnosis threshold may be calculated based on the maximum value for the selected diagnosis data. It can also be calculated based on the average value.
  • the diagnostic data may include at least one of power consumption and vibration of the load motor.
  • the load driving diagnosis unit 210 may collect instantaneous diagnostic data for each operating point in a load driving state (S530).
  • diagnostic data may be collected for a predetermined period of time, and maximum, minimum, and average values of the collected diagnostic data may be calculated as instantaneous diagnostic data for each operating point.
  • the load driving diagnosis unit 210 may calculate daily diagnostic data for each operating point based on the instantaneous diagnostic data for each operating point collected during the day (S540). Daily diagnostic data for each operating point may be calculated by averaging the maximum, minimum, and average values of the instantaneous diagnostic data for each operating point calculated in step S530.
  • the load driving diagnosis unit 210 may calculate weekly diagnostic data for each operating point based on the daily diagnostic data for each operating point collected for one week (S550). Weekly diagnosis data for each operating point may be calculated by averaging the maximum, minimum, and average values of the daily diagnostic data for each operating point calculated in step S540.
  • the load driving diagnosis unit 210 may calculate monthly diagnostic data for each operating point based on the weekly diagnostic data for each operating point collected for one month (S560).
  • Monthly diagnostic data for each operating point may be calculated by averaging the maximum, minimum, and average values of the weekly diagnostic data for each operating point calculated in step S550.
  • the load operation diagnosis unit 210 may determine whether the load motor is abnormal based on at least one of instantaneous diagnosis data for each operating point, daily diagnosis data, weekly diagnosis data, and monthly diagnosis data (S570). That is, it is possible to determine whether the load motor is abnormal by comparing the maximum or average value of at least one of instantaneous diagnosis data, daily diagnosis data, weekly diagnosis data, and monthly diagnosis data with a diagnosis threshold.
  • the load operation diagnosis unit 210 may adjust the diagnosis threshold based on at least one of instantaneous diagnosis data for each operating point, daily diagnosis data, weekly diagnosis data, and monthly diagnosis data.
  • the instantaneous diagnosis data, daily diagnosis data, weekly diagnosis data, and monthly diagnosis data may include minimum value, maximum value, and average value information. If the highest value or average value of at least one of the instantaneous diagnosis data, daily diagnosis data, weekly diagnosis data, and monthly diagnosis data is higher than the diagnosis threshold, it may be determined that the load motor is in an abnormal state.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the no-load operation diagnosis unit 220 according to an embodiment of the present invention.
  • the no-load operation diagnosis unit 220 may include a no-load data storage unit 710 including a moment of inertia 711, no-load diagnosis data 712, an inertia stop time 713, and a diagnosis threshold 714.
  • the no-load operation diagnosis unit 220 includes a moment of inertia measuring unit 720 that measures the moment of inertia of the load motor at the start of no-load operation, and no-load diagnosis of the load motor at at least one operation point among a plurality of operation points during no-load operation.
  • An abnormality determining unit 750 or the like that determines whether the load motor is abnormal based on one or the like may be included.
  • the moment of inertia measurement unit 720 measures the moment of inertia 711 of the load motor based on the time from when driving power is applied to the load motor at the start of no-load operation until it is driven at a preset speed in a stopped state to determine the moment of inertia
  • the measurement history may be stored in the no-load data storage unit 710 .
  • the no-load diagnostic data collection unit 730 may collect the no-load diagnostic data 712 of the load motor for each operation point during no-load operation and store the no-load diagnostic data collection history in the no-load data storage 710 .
  • the operating point during no-load operation may include only a preset speed because there is no torque during no-load operation.
  • the no-load diagnostic data may include at least one of power consumption and vibration at an operating point (speed point) of the load motor.
  • the inertia stop time measurement unit 740 measures the inertia stop time 713 based on the time until the load motor stops after the driving power is cut off at the end of the no-load operation, and stores the inertia stop time measurement history in the no-load data storage unit ( 710).
  • the abnormality determination unit 750 includes the moment of inertia of the load motor measured by the moment of inertia measurement unit 720, the no-load diagnostic data of the load motor collected by the no-load diagnostic data collection unit 730, and the inertia stop time measurement unit 740. It is possible to determine whether the load motor is abnormal by comparing at least one of the inertia stop times measured in , and each diagnosis threshold 714 .
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of a no-load operation diagnosis method ( S800 ) according to an embodiment of the present invention.
  • the no-load driving diagnosis method may be performed by the no-load driving diagnosis unit 220 .
  • the no-load operation diagnosis unit 220 may give an alarm to remove the load (sample motor) from the motor dynamometer (S810). This step S810 can be omitted in a state where no load is connected to the motor dynamometer.
  • the no-load operation diagnosis unit 220 may apply driving power to the load motor 130 by controlling the load driver 140 in a state in which the load is removed from the motor dynamometer (ie, in a no-load state) (S820). ).
  • the no-load operation diagnosis unit 220 may apply driving power to the load motor and measure the moment of inertia based on the time required for the load motor to rotate at a predetermined speed in a zero speed state (S830).
  • the no-load driving diagnostic unit 220 may collect no-load diagnostic data at a preset driving point (ie, a speed point) while the load motor is being driven (S840).
  • the no-load diagnostic data may include one of power consumption and vibration.
  • the no-load operation diagnosis unit 220 may control the load driver 140 to cut off driving power to the load motor 130 (S850).
  • the no-load operation diagnosis unit 220 may cut off driving power to the load motor and measure the inertia stop time based on the time taken for the speed of the load motor to become zero (S860).
  • the no-load operation diagnosis unit 220 may determine whether the load motor is abnormal based on at least one of the moment of inertia, the no-load diagnosis data, and the inertia stop time (S870).

Abstract

본 발명에 따른 모터 다이나모미터는, 시료 모터에 3상 전원을 공급하여 구동하는 시료용 드라이버, 시료 모터에 부하를 제공하는 부하 모터, 시료 모터와 부하 모터 사이에 장착되어 토크를 감지하는 토크 센서, 부하 모터에 3상 전원을 공급하여 구동하는 부하용 드라이버, 부하 모터의 진동을 감지하는 진동 센서 및 부하 모터에 시료 모터가 장착된 부하 운전 및 부하 모터에 시료 모터가 장착되지 않은 무부하 운전 중 적어도 하나의 운전 중 기설정된 복수의 운전 포인터에서 적어도 하나의 진단 데이터를 수집하고 수집된 진단 데이터를 기반으로 부하 모터의 이상 여부를 진단하는 자가 진단부를 포함한다.

Description

모터 다이나모미터 및 그의 자가 진단 방법
본 발명은 모터 다이나모미터 및 그의 자가 진단 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 모터 다이나모미터에서 수집된 측정데이터로부터 자동으로 경년 변화를 추적하고 자가 진단하는 모터 다이나모미터 및 그의 자가 진단 방법에 관한 것이다.
모터는 전기에너지를 역학적 에너지로 변환시키는 장치이다. 에너지 비용과 탄소 방출량을 줄이기 위하여 고효율 모터가 요구되고 있으며, 삼상유도 전동기에 대하여 최저 효율제가 시행되고 있다. 이러한 최저 효율제는 우리나라뿐만 아니라 전세계적으로 시행 중이므로 모터에 대하여 기준 효율을 만족하지 못하면 한국뿐만 아니라 미국, 캐나다, 호주, EU, 중국, 일본 등 여러 나라에서 모터를 판매하지 못한다.
따라서, 모터가 생산되면 해당 모터의 효율이 필수적으로 측정된다. 모터의 효율은 모터의 운전 중 전압, 전류, 유효전력, 온도, 토크, 회전속도 등의 운전 데이터를 측정하여 계산되며, 이러한 모터 시험 장치로서, 모터 다이나모미터가 사용된다.
모터 다이나모미터는 회전기기 예컨대, 전기모터, 발전기, 엔진 등의 출력, 토크, 회전 속도, 효율 등의 동력 성능을 측정하는 시험장치로서, 자동차 분야, 항공 분야, 조선 분야, 로봇 분야뿐만 아니라 일반 산업분야에서도 널리 사용되고 있다.
모터 다이나모미터는 고속 회전에 의한 진동과 하중을 흡수하므로 베어링과 각 지지부의 마모가 발생되므로 정기적인 점검과 유지보수가 필요하다. 기존에는 사람의 감각에 의존하여 모터 다이나모미터의 이상 유무를 판단하기 때문에 숙련자가 아니고서는 고장 전조 증상을 정확하게 진단하기 어려우며, 정기 점검 기간의 간격이 길기 때문에 고장 전조 증상이 발생하더라도 신속하게 대응하기가 쉽지 않다.
통계학적 기법에 기반하여 센서 데이터를 분석하여 기계 설비의 고장 전조를 진단하는 선행 기술이 개시되어 있으나, 모터 다이나모미터의 경년 변화를 추적하고 고장 전조를 자가 진단하는 기술은 제안되지 않고 있다.
[선행특허문헌]
일본 등록특허 제5827425호
일본 등록특허 제5827426호
본 발명의 목적은 모터 다이나모미터 부하 운전 중 기설정된 운전 포인트에서 수집된 진단 데이터를 누적하여 저장하고 변화의 흐름을 추적하여 모터 다이나모미터 및 부하 모터의 이상 여부를 감지하는 모터 다이나모미터 및 그의 자가 진단 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 모터 다이나모미터의 무부하 운전에서 수집된 데이터를 누적하여 저장하고 변화의 흐름을 추적하여 모터 다이나모미터 및 부하 모터의 이상 여부를 감지하는 모터 다이나모미터 및 그의 자가 진단 방법을 제공하는데 있다.
본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모터 다이나모미터는, 시료 모터에 3상 전원을 공급하여 구동하는 시료용 드라이버, 시료 모터에 부하를 제공하는 부하 모터, 시료 모터와 부하 모터 사이에 장착되어 토크를 감지하는 토크 센서, 부하 모터에 3상 전원을 공급하여 구동하는 부하용 드라이버, 부하 모터의 진동을 감지하는 진동 센서 및 부하 모터에 시료 모터가 장착된 부하 운전 및 부하 모터에 시료 모터가 장착되지 않은 무부하 운전 중 적어도 하나의 운전 중 기설정된 복수의 운전 포인터에서 적어도 하나의 진단 데이터를 수집하고 수집된 진단 데이터를 기반으로 부하 모터의 이상 여부를 진단하는 자가 진단부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 자가 진단부는, 부하 운전 중 부하 모터의 상태를 진단하는 부하 운전 진단부; 및 무부하 운전 중 부하 모터의 상태를 진단하는 무부하 운전 진단부 중 적어도 하나를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 부하 운전 진단부는, 부하 모터의 이상 여부 판단 기준인 진단 임계치를 설정하는 진단 임계치 설정부, 부하 운전 중 복수의 운전 포인트 중 적어도 하나의 운전 포인트를 감지하는 운전 포인트 감지부, 감지된 운전 포인트에서 부하 모터의 순시 진단 데이터를 수집하는 순시 진단 데이터 수집부, 운전 포인트별로 하루 동안 수집된 순시 진단 데이터를 기반으로 일별 및 운전 포인트별 일간 진단 데이터를 산출하는 일간 진단 데이터 산출부 및 순시 진단 데이터 및 일간 진단 데이터 중 적어도 하나를 진단 임계치와 비교하여 부하 모터의 이상 여부를 판단하는 이상 여부 판단부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 부하 운전 진단부는, 일별 및 운전 포인트별 일간 진단 데이터를 기반으로 주별 및 운전 포인트별 주간 진단 데이터를 산출하는 주간 진단 데이터 산출부 및 주별 및 운전 포인트별 주간 진단 데이터를 기반으로 월별 및 운전 포인트별 월간 진단 데이터를 산출하는 월간 진단 데이터 산출부를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 운전 포인트는 부하 모터의 연속 운전 영역의 한계선에 포함된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 부하 운전시의 복수의 운전 포인트 중 적어도 하나의 운전 포인트는 부하 모터의 정격 토크 및 정격 속도를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 진단 데이터는 부하 모터의 운전 포인트에서의 소비 전력 및 진동 중 적어도 하나를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 무부하 운전 진단부는, 무부하 운전 시작시에 부하 모터의 관성 모멘트를 측정하는 관성 모멘트 측정부, 무부하 운전 중 복수의 운전 포인트 중 적어도 하나의 운전 포인트에서 부하 모터의 무부하 진단 데이터를 수집하는 무부하 진단 데이터 수집부 및 무부하 운전 종료시에 부하 모터의 관성 정지 시간을 측정하는 관성 정지 시간 측정부 중 적어도 하나를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 무부하 운전 진단부는, 부하 모터의 관성 모멘트, 부하 모터의 무부하 진단 데이터 및 부하 모터의 관성 정지 시간 중 하나를 기반으로 부하 모터의 이상 여부를 판단하는 이상 여부 판단부를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 운전 포인트는 기설정된 속도를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 무부하 진단 데이터는 부하 모터의 운전 포인트에서의 소비 전력 및 진동 중 적어도 하나를 포함한다.
본 발명에 따른 모터 다이나모미터는 시료 모터에 3상 전원을 공급하여 구동하는 시료용 드라이버, 시료 모터에 부하를 제공하는 부하 모터, 시료 모터와 부하 모터 사이에 장착되어 토크를 감지하는 토크 센서, 부하 모터에 3상 전원을 공급하여 구동하는 부하용 드라이버, 부하 모터의 진동을 감지하는 진동 센서 및 자가 진단부를 포함한다. 이 모터 다이나모미터의 자가 진단 방법은, 부하 모터에 시료 모터가 장착된 부하 운전 중 기설정된 복수의 운전 포인터에서 적어도 하나의 진단 데이터를 수집하고 수집된 진단 데이터를 기반으로 부하 모터의 이상 여부를 진단하는 부하 운전 진단 단계 및 부하 모터에 시료 모터가 장착되지 않은 무부하 운전 중 기설정된 복수의 운전 포인터에서 적어도 하나의 진단 데이터를 수집하고 수집된 진단 데이터를 기반으로 부하 모터의 상태를 진단하는 무부하 운전 진단 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 부하 운전 진단 단계는, 부하 모터의 이상 여부 판단 기준인 진단 임계치를 설정하는 진단 임계치 설정 단계, 부하 운전 중 복수의 운전 포인트 중 적어도 하나의 운전 포인트를 감지하는 운전 포인트 감지 단계, 감지된 운전 포인트에서 부하 모터의 순시 진단 데이터를 수집하는 순시 진단 데이터 수집 단계, 운전 포인트별로 하루 동안 수집된 순시 진단 데이터를 기반으로 일별 및 운전 포인트별 일간 진단 데이터를 산출하는 일간 진단 데이터 산출 단계 및 순시 진단 데이터 및 일간 진단 데이터 중 적어도 하나를 진단 임계치와 비교하여 부하 모터의 이상 여부를 판단하는 이상 여부 판단 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 부하 운전 진단 단계는, 일별 및 운전 포인트별 일간 진단 데이터를 기반으로 주별 및 운전 포인트별 주간 진단 데이터를 산출하는 주간 진단 데이터 산출 단계 및 주별 및 운전 포인트별 주간 진단 데이터를 기반으로 월별 및 운전 포인트별 월간 진단 데이터를 산출하는 월간 진단 데이터를 산출 단계를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 운전 포인트는 부하 모터의 연속 운전 영역의 한계선에 포함된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 부하 운전시의 복수의 운전 포인트 중 적어도 하나의 운전 포인트는 부하 모터의 정격 토크 및 정격 속도를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 진단 데이터는 부하 모터의 운전 포인트에서의 소비 전력 및 진동 중 적어도 하나를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 무부하 운전 진단 단계는, 무부하 운전 시작시에 부하 모터의 관성 모멘트를 측정하는 관성 모멘트 측정 단계, 무부하 운전 중 복수의 운전 포인트 중 적어도 하나의 운전 포인트에서 부하 모터의 무부하 진단 데이터를 수집하는 무부하 진단 데이터 수집 단계 및 무부하 운전 종료시에 부하 모터의 관성 정지 시간을 측정하는 관성 정지 시간 측정 단계 중 적어도 하나를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 무부하 운전 진단 단게는, 부하 모터의 관성 모멘트, 부하 모터의 무부하 진단 데이터 및 부하 모터의 관성 정지 시간 중 하나를 기반으로 부하 모터의 이상 여부를 판단하는 이상 여부 판단 단계를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 운전 포인트는 기설정된 속도를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 무부하 진단 데이터는 부하 모터의 운전 포인트에서의 소비 전력 및 진동 중 적어도 하나를 포함한다.
본 발명에 따르면 모터 다이나모미터에서 수집된 부하 운전시의 진단 데이터를 누적 저장하여 경년 변화를 추적하고 이상 여부를 감지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 모터 다이나모미터에서 수집된 무부하 운전시의 진단 데이터를 누적 저장하여 경년 변화를 추적하고 이상 여부를 감지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 사람의 감각에 의존하지 않고 누적 저장된 데이터를 기반으로 모터 다이나모미터의 이상 여부를 감지하기 때문에 정확한 고장 진단이 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 모터 다이나미모터에 자가 진단 기능이 내장되어 부하 운전 중에도 수시로 이상 여부를 감지하기 때문에 신속한 고장 진단이 가능한 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자("통상의 기술자"라 함)에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예들은, 이하 설명하는 첨부 도면들을 참조하여 설명될 것이며, 여기서 유사한 참조 번호는 유사한 요소들을 나타내지만, 이에 한정되지는 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 다이나모미터의 예시를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 진단부의 예시를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부하 운전 진단부의 예시를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 운전 포인트의 예시를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 부하 운전 진단 방법의 예시를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 진단 데이터의 예시를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무부하 운전 진단부의 예시를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무부하 운전 진단 방법의 예시를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 이하의 설명에서는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있는 경우, 널리 알려진 기능이나 구성에 관한 구체적 설명은 생략하기로 한다.
첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응되는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나, 구성요소에 관한 기술이 생략되어도, 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.
본 명세서에 개시된 실시예의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명과 연관된 통상의 기술자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 개시된 실시예에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 관련 분야에 종사하는 기술자의 의도, 판례, 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서, 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
본 명세서에서의 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수인 것으로 특정하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 복수의 표현은 문맥상 명백하게 복수인 것으로 특정하지 않는 한, 단수의 표현을 포함한다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
본 발명에서, '포함하다', '포함하는' 등의 용어는 특징들, 단계들, 동작들, 요소들 및/또는 구성요소들이 존재하는 것을 나타낼 수 있으나, 이러한 용어가 하나 이상의 다른 기능들, 단계들, 동작들, 요소들, 구성요소들 및/또는 이들의 조합이 추가되는 것을 배제하지는 않는다.
본 발명에서, 특정 구성요소가 임의의 다른 구성요소에 '결합', '조합', '연결', '연관' 되거나, '반응' 하는 것으로 언급된 경우, 특정 구성요소는 다른 구성요소에 직접 결합, 조합, 연결 및/또는 연관되거나, 반응할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 특정 구성요소와 다른 구성요소 사이에 하나 이상의 중간 구성요소가 존재할 수 있다. 또한, 본 발명에서 "및/또는"은 열거된 하나 이상의 항목의 각각 또는 하나 이상의 항목의 적어도 일부의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명에서, '제1', '제2' 등의 용어는 특정 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위해 사용되는 것으로, 이러한 용어에 의해 상술한 구성요소가 제한되진 않는다. 예를 들어, '제1' 구성 요소는 '제2' 구성 요소와 동일하거나 유사한 형태의 요소를 지칭하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명에서, '부하 운전'이라 함은 모터 다이나모미터에 시료 모터를 장착한 상태에서의 모터 다이나모미터 및 부하 모터의 운전을 의미하며, '무부하 운전'이라 함은 모터 다이나모미터에 시료 모터를 장착 해제한 상태에서의 모터 다이나모미터 및 부하 모터의 운전을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 다이나모미터(100)의 예시를 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 모터 다이나모미터(100)는, 도시된 바와 같이 시료모터(110)에 3상 전원을 공급하여 구동하는 시료용 드라이버(120), 시료모터(110)에 부하를 제공하는 부하모터(130), 부하 모터(130)에 3상 전원을 공급하여 구동하는 부하용 드라이버(140), 시료모터(110)와 부하모터(130) 사이에 장착되어 토크와 회전수를 감지하는 토크센서(150), 부하 모터(130)의 속도를 감지하는 속도센서(131), 부하 모터(130)의 진동을 감지하는 진동센서(132) 및 부하 모터(130)의 부하 운전 및/또는 무부하 운전 중 기설정된 복수의 운전 포인터에서 적어도 하나의 진단 데이터를 수집하고 수집된 진단 데이터를 기반으로 부하 모터(130)의 이상 여부를 진단하는 자가 진단부(160)를 포함할 수 있다.
모터 다이나모미터는 사용자로부터 운전 포인트 정보, 진단 임계치를 설정하기 위한 정보 등이 입력될 수 있는 입력부(170), 수집된 진단 데이터를 출력하기 위한 출력부(180)를 더 포함할 수 있다.
자가 진단부(160)는 토크 센서(150)로부터 부하 모터(130)의 토크 및 회전수 정보를 수집하고, 속도 센서(131)로부터 부하 모터(130)의 회전 속도 정보를 수집하고, 진동 센서(132)로부터 부하 모터(130)의 진동 정보를 수집하고, 부하용 드라이버(140)로부터 부하 모터(130)로 공급되는 3상 전원의 전압, 전류 및 소비 전력 정보를 수집하며, 부하용 드라이버(140)를 통해 부하 모터(130)의 구동을 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 진단부(160)의 예시를 나타내는 도면이다.
자가 진단부(160)는, 도시된 바와 같이 부하 운전 중 부하 모터(130)의 상태를 진단하는 부하 운전 진단부(210) 및 무부하 운전 중 부하 모터(130)의 상태를 진단하는 무부하 운전 진단부(220)를 포함할 수 있다. 여기서, 부하 운전 진단부(210)는 시료 모터(110)를 시험하는 부하 운전 중에도 가동이 가능하므로 수시로 부하 모터(130)의 상태를 진단할 수 있다. 무부하 운전 진단부(220)는 모터 다이나모미터로부터 시료 모터(110)를 제거한 무부하 운전 상태에서만 가동 가능하므로, 부하 운전 진단부(210)에서 부하 모터의 이상이 감지된 경우 시료 모터(110)를 제거한 후 가동하거나, 시료 모터(110)를 시험하지 않는 휴지 시간에 비정기적으로 가동할 수 있다.
본 발명의 자가 진단부(160), 부하 운전 진단부(210) 및 무부하 운전 진단부(220)는 임의의 컴퓨팅 시스템으로 구현될 수 있다. 예를 들면, 자가 진단부(160), 부하 운전 진단부(210) 및 무부하 운전 진단부(220)는 하나의 독립형의(stand alone) 컴퓨팅 시스템에서 구현될 수도 있고, 네트워크 등을 통해 상호 통신가능한 분산된(distributed) 컴퓨팅 시스템들에서 구현될 수도 있으며, 긱 진단부가 각각 독립적인 컴퓨팅 시스템으로 구현될 수도 있다. 또한, 자가 진단부, 부하 운전 진단부 및 무부하 운전 진단부는 일련의 명령어들을 포함하는 프로그램을 실행하는 프로세서에 의해서 구현된 부분을 포함할 수도 있고, 논리합성(logic synthesis)에 의해서 설계된 로직 하드웨어에 의해서 구현된 부분을 포함할 수도 있다. 본 명세서에서, 프로세서는 프로그램에 포함된 명령어들 및/또는 코드로 표현되는 동작들을 포함하는 미리 정의된 동작들을 실행하기 위하여 물리적으로 구조화된 회로를 포함하는, 하드웨어적으로 구현된(hardware-implemented) 임의의 데이터 처리 장치를 지칭할 수 있다. 예를 들면, 데이터 처리 장치는, 마이크로프로세서, CPU(central processing unit), GPU(graphics processing unit), NPU(neural processing unit), 프로세서 코어, 멀티-코어프로세서, 멀티 프로세서, ASIC(application-specific integrated circuit), ASIP(application-specific instruction-set processor) 및 FPGA(field programmable gate array)를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부하 운전 진단부(210)의 예시를 나타내는 도면이다.
부하 운전 진단부(210)는, 도시된 바와 같이 운전 포인트 정보(311), 진단 임계치(312), 순시 진단 데이터(313), 일간 진단 데이터(314), 주간 진단 데이터(315) 및 월간 진단 데이터(316) 등을 저장하는 부하 데이터 저장부(310)를 포함할 수 있다. 또한, 부하 운전 진단부(210)는 부하 모터의 이상 여부 판단 기준인 진단 임계치를 설정하는 진단 임계치 설정부(320), 부하 운전 중 복수의 운전 포인트 중 적어도 하나의 운전 포인트를 감지하는 운전 포인트 감지부(330), 감지된 운전 포인트에서 부하 모터의 순시 진단 데이터를 수집하는 순시 진단 데이터 수집부(340), 운전 포인트별로 하루 동안 수집된 순시 진단 데이터를 기반으로 일별 및 운전 포인트별 일간 진단 데이터를 산출하는 일간 진단 데이터 산출부(360), 일별 및 운전 포인트별 일간 진단 데이터를 기반으로 주별 및 운전 포인트별 주간 진단 데이터를 산출하는 주간 진단 데이터 산출부(370), 주별 및 운전 포인트별 주간 진단 데이터를 기반으로 월별 및 운전 포인트별 월간 진단 데이터를 산출하는 월간 진단 데이터 산출부(380)를 포함할 수 있다. 또한, 부하 운전 진단부(210)는 순시 진단 데이터 및 일간 진단 데이터 중 적어도 하나를 진단 임계치와 비교하여 부하 모터의 이상 여부를 판단하는 이상 여부 판단부(350)를 포함할 수 있다.
진단 임계치 설정부(320)는 부하 모터(130)의 초기 건강한 상태에서 수집된 순시 진단 데이터(313), 일간 진단 데이터(314), 주간 진단 데이터(315) 및 월간 진단 데이터(316) 중 적어도 하나를 기반으로 진단 임계치(312)를 설정하여 부하 데이터 저장부(310)에 저장할 수 있다. 예컨대, 진단 임계치(312)는 부하 모터(130)에서 초기 건강한 상태에서 획득한 진단 데이터보다 일정 퍼센트(예컨대, 30%) 높은 값으로 설정될 수 있고, 필요에 따라서는 진단 임계치 설정부(320)는 이후에 수집되는 진단 데이터를 기반으로 진단 임계치(312)를 업데이트하여 저장할 수도 있다. 이 진단 임계치는 진단 데이터의 최대치를 기준으로 설정될 수도 있고, 진단 데이터의 평균치를 기준으로 설정될 수도 있다. 진단 임계치는 부하 모터의 종류 및 특성에 따라 적절하게 변경되어 설정될 수 있다.
운전 포인트 감지부(330)는 부하 데이터 저장부(310)의 운전 포인트 정보(311)를 기반으로, 부하 운전시에 부하 모터(130)의 상태가 운전 포인트에 도달했는지를 감지할 수 있다. 운전 포인트는 부하 모터(130)의 토크-속도의 쌍으로 규정될 수 있다. 즉, 모터 다이나모미터(100)가 부하 운전하는 동안에 부하 모터(130)의 토크 및 속도가 운전 포인트에서 설정된 토크 및 속도와 일치하면, 운전 포인트 감지부(330)가 이를 감지한다.
순시 진단 데이터 수집부(340)는 부하 모터(130)의 상태가 운전 포인트에 도달한 순간, 일정 시간(예컨대, 10초) 동안 진단 데이터를 수집할 수 있다. 여기서, 진단 데이터는 부하 운전 상태에서의 부하 모터(130)의 소비 전력 및 진동을 포함하나, 이에 한정되지는 않는다. 즉, 순시 진단 데이터 수집부(340)는 임의의 한 운전 포인트의 임의의 한 시점에서 일정 시간 동안 소비 전력 및 진동 데이터를 수집하고, 수집된 소비 전력 및 진동 데이터에 대해 각각 최대치, 최소치 및 평균치를 산출하며, 이를 해당 운전 포인트 및 해당 시점의 순시 진단 데이터(313)로 저장한다.
이렇게 함으로써, 순시 진단 데이터 수집부(340)는 부하 모터가 부하 운전하는 동안에, 복수의 운전 포인트 및 복수의 시점에서 복수의 순시 진단 데이터(수집 시점에서 수집 시간 동안의 최대치, 최소치 및 평균치)를 수집하여 부하 데이터 저장부(310)의 순시 진단 데이터(313)로 저장할 수 있다.
일간 진단 데이터 산출부(360)는 하루 동안 운전 포인트별로 수집된 복수의 순시 진단 데이터(313)를 기반으로 일별 및 운전 포인트별로 일간 진단 데이터(314)를 산출하여 부하 데이터 저장부(310)에 저장할 수 있다. 즉, 운전 포인트별로 하루 동안 수집된 복수의 순시 진단 데이터에 대해, 최대치를 평균하고, 최소치를 평균하고, 평균치를 평균하여 해당 운전 포인트의 해당 일자의 일간 진단 데이터(314)로 산출하여 저장할 수 있다. 여기서 어떤 운전 포인트에서는 복수의 순시 진단 데이터가 수집될 수도 있고, 어떤 운전 포인트에서는 수집된 순시 진단 데이터가 없을 수도 있다. 즉, 부하 모터가 부하 운전 중에 많이 도달한 운전 포인트(토크 및 속도의 일치)에서는 순시 진단 데이터가 많이 수집될 수 있고, 부하 운전 중에 전혀 도달하지 않은 운전 포인트(토크 및 속도의 일치)에서는 순시 진단 데이터가 전혀 수집되지 않을 수도 있다. 이 때문에 복수의 서로 다른 운전 포인트를 선정하는 것이 필요하다.
주간 진단 데이터 산출부(370)는 한 주 동안 일별 및 운전 포인트별로 산출된 복수의 일간 진단 데이터(314)를 기반으로 주별 및 운전 포인트별로 주간 진단 데이터(315)를 산출하여 부하 데이터 저장부(310)에 저장할 수 있다. 즉, 운전 포인트별로 한 주 동안 수집된 복수의 일간 진단 데이터(314)에 대해, 최대치를 평균하고, 최소치를 평균하고, 평균치를 평균하여 해당 운전 포인트의 해당 주의 주간 진단 데이터(315)로 산출하여 저장할 수 있다.
월간 진단 데이터 산출부(380)는 한 달 동안 주별 및 운전 포인트별로 산출된 복수의 주간 진단 데이터(315)를 기반으로 월별 및 운전 포인트별로 월간 진단 데이터(316)를 산출하여 부하 데이터 저장부(310)에 저장할 수 있다. 즉, 운전 포인트별로 한 달 동안 수집된 복수의 주간 진단 데이터(315)에 대해, 최대치를 평균하고, 최소치를 평균하고, 평균치를 평균하여 해당 운전 포인트의 해당 월의 월간 진단 데이터(316)로 산출하여 저장할 수 있다.
이상 여부 판단부(350)는 순시 진단 데이터(313) 및 일간 진단 데이터(314) 중 적어도 하나를 진단 임계치(312)와 비교하여 부하 모터(130)의 이상 여부를 판단할 수 있다. 이상 여부 판단부(350)는 순시 진단 데이터(313) 또는 일간 진단 데이터(314)의 최대치와 진단 임계치(312)를 비교할 수도 있고, 순시 진단 데이터(313) 또는 일간 진단 데이터(314)의 평균치와 진단 임계치(312)를 비교할 수도 있다. 또한, 이상 여부 판단부(350)는 주간 진단 데이터(315) 또는 월간 진단 데이터(316)와 진단 임계치(312)를 비교하여 부하 모터(130)의 이상 여부를 판단할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 운전 포인트(421, 422, 423, 424)의 예시를 나타내는 도면이다. 도 4는 부하 모터의 순간 운전 영역의 한계선(410)과 연속 운전 영역의 한계선(420)을 나타낸다. 순간 운전 영역과 연속 운전 영역은 부하 모터의 제조시 결정되며, 제조사로부터 그 정보를 획득할 수 있다. 순간 운전 영역의 한계선(410)은 부하 모터가 비교적 짧은 운전 시간(예컨대, 3초)동안 보다 큰 토크를 출력할 수 있지만, 시료 모터를 장시간 운전하며 시험해야 하는 모터 다이나모미터에서는 순간 운전 영역으로 부하 모터를 구동하기는 적절하지 않다. 따라서, 모터 다이나모미터는 부하 모터를 연속 운전 영역 내에서 구동하며, 본 발명에서, 복수의 운전 포인트(421, 422, 423, 424)는 부하 모터의 연속 운전 영역의 한계선(420) 상에 포함될 수 있다. 특히, 복수의 운전 포인트(421, 422, 423, 424) 중 하나의 운전 포인트(예컨대, 422)는 부하 모터의 정격 토크 및 정격 속도 지점으로 선정할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 부하 운전 진단 방법(S500)의 예시를 나타내는 도면이다.
부하 운전 진단 방법(S500)은 부하 운전 진단부(210)에 의해 수행될 수 있다. 도시된 바와 같이, 부하 운전 진단 방법(S500)은 부하 운전 진단부(210)가 복수의 운전 포인트에 대한 정보를 획득함으로써 개시될 수 있다(S510). 여기서, 복수의 운전 포인트에 대한 정보는 입력부(170)를 통해 사용자로부터 획득될 수 있다.
부하 운전 진단부(210)는 모터 다이나모미터에 시료 모터가 장착된 부하 운전 상태에서, 운전 포인트별로 초기 진단 데이터를 수집하고, 수집된 초기 진단 데이터를 기반으로 진단 임계치를 산출할 수 있다(S520). 초기 진단 데이터는 초기 순시 진단 데이터, 초기 일간 진단 데이터, 초기 주간 진단 데이터 및 초기 월간 진단 데이터 중 적어도 하나의 진단 데이터를 선정할 수 있으며, 진단 임계치는 선정된 진단 데이터에 대해 최대치를 기준으로 산출될 수도 있고, 평균치를 기준으로 산출될 수도 있다. 여기서, 진단 데이터는 부하 모터의 소비 전력 및 진동 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
부하 운전 진단부(210)는 초기 진단 데이터 수집 후, 부하 운전 상태에서, 운전 포인트별로 순시 진단 데이터를 수집할 수 있다(S530). 부하 모터의 구동 상태가 운전 포인트와 일치하면, 일정 시간 동안 진단 데이터를 수집하고, 수집된 진단 데이터에 대해 최대치, 최소치 및 평균치를 운전 포인트별 순시 진단 데이터로 산출할 수 있다.
부하 운전 진단부(210)는 하루 동안 수집된 운전 포인트별 순시 진단 데이터를 기반으로 운전 포인트별 일간 진단 데이터를 산출할 수 있다(S540). 단계 S530에서 산출된 운전 포인트별 순시 진단 데이터에 대해 최대치, 최소치 및 평균치를 각각 평균하여 운전 포인트별 일간 진단 데이터로 산출할 수 있다.
부하 운전 진단부(210)는 한 주 동안 수집된 운전 포인트별 일간 진단 데이터를 기반으로 운전 포인트별 주간 진단 데이터를 산출할 수 있다(S550). 단계 S540에서 산출된 운전 포인트별 일간 진단 데이터에 대해 최대치, 최소치 및 평균치를 각각 평균하여 운전 포인트별 주간 진단 데이터로 산출할 수 있다.
부하 운전 진단부(210)는 한 달 동안 수집된 운전 포인트별 주간 진단 데이터를 기반으로 운전 포인트별 월간 진단 데이터를 산출할 수 있다(S560). 단계 S550에서 산출된 운전 포인트별 주간 진단 데이터에 대해 최대치, 최소치 및 평균치를 각각 평균하여 운전 포인트별 월간 진단 데이터로 산출할 수 있다.
부하 운전 진단부(210)는 운전 포인트별 순시 진단 데이터, 일간 진단 데이터, 주간 진단 데이터 및 월간 진단 데이터 중 적어도 하나를 기반으로 부하 모터의 이상 여부를 판단할 수 있다(S570). 즉, 순시 진단 데이터, 일간 진단 데이터, 주간 진단 데이터 및 월간 진단 데이터 중 적어도 하나의 최대치 또는 평균치와 진단 임계치를 비교하여, 부하 모터의 이상 여부를 판단할 수 있다.
필요에 따라, 부하 운전 진단부(210)는 운전 포인트별 순시 진단 데이터, 일간 진단 데이터, 주간 진단 데이터 및 월간 진단 데이터 중 적어도 하나를 기반으로 진단 임계치를 조정할 수도 있다
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 진단 데이터의 예시를 나타내는 도면이다. 순시 진단 데이터, 일간 진단 데이터, 주간 진단 데이터 및 월간 진단 데이터는 최저치, 최고치 및 평균치 정보를 포함할 수 있다. 순시 진단 데이터, 일간 진단 데이터, 주간 진단 데이터 및 월간 진단 데이터 중 적어도 하나의 최고치 또는 평균치가 진단 임계치보다 높아지면, 부하 모터의 이상 상태로 판단할 수 있다.
그러나, 부하 운전시에는 부하 모터와 시료 모터가 결합된 상태이기 때문에, 부하 운전시 부하 모터의 이상 상태를 검출하였다고 무조건 부하 모터의 고장 전조라고 판단할 수는 없다. 즉, 부하 운전시의 이상 상태 검출이 부하 모터의 고장이 아니라 시료 모터의 고장이 원인일 수도 있기 때문이다. 이 때문에 부하 모터의 이상 여부를 정확하게 판단하려면 무부하 운전 진단이 필요할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무부하 운전 진단부(220)의 예시를 나타내는 도면이다.
무부하 운전 진단부(220)는 도시된 바와 같이 관성 모멘트(711), 무부하 진단 데이터(712), 관성 정지 시간(713) 및 진단 임계치(714)를 포함하는 무부하 데이터 저장부(710)를 포함할 수 있다. 아울러, 무부하 운전 진단부(220)는 무부하 운전 시작시에 부하 모터의 관성 모멘트를 측정하는 관성 모멘트 측정부(720), 무부하 운전 중 복수의 운전 포인트 중 적어도 하나의 운전 포인트에서 부하 모터의 무부하 진단 데이터를 수집하는 무부하 진단 데이터 수집부(730), 무부하 운전 종료시에 상기 부하 모터의 관성 정지 시간을 측정하는 관성 정지 시간 측정부(740), 부하 모터의 관성 모멘트, 무부하 진단 데이터 및 관성 정지 시간 중 하나를 기반으로 부하 모터의 이상 여부를 판단하는 이상 여부 판단부(750) 등을 포함할 수 있다.
관성 모멘트 측정부(720)는 무부하 운전 시작시 부하 모터에 구동 전원이 인가된 후 정지 상태에서 기설정된 속도로 구동될 때까지의 시간을 기반으로 부하 모터의 관성 모멘트(711)를 측정하여 관성 모멘트 측정 이력을 무부하 데이터 저장부(710)에 저장할 수 있다.
무부하 진단 데이터 수집부(730)는 무부하 운전 중 운전 포인트별 부하 모터의 무부하 진단 데이터(712)를 수집하여 무부하 진단 데이터 수집 이력을 무부하 데이터 저장부(710)에 저장할 수 있다. 무부하 운전시의 운전 포인트는 무부하 시에는 토크가 없기 때문에 기설정된 속도만을 포함할 수 있다. 무부하 진단 데이터는 부하 모터의 운전 포인트(속도 포인트)에서의 소비 전력 및 진동 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
관성 정지 시간 측정부(740)는 무부하 운전 종료시 부하 모터에 구동 전원이 차단된 후 정지될 때까지의 시간을 기반으로 관성 정지 시간(713)을 측정하여 관성 정지 시간 측정 이력을 무부하 데이터 저장부(710)에 저장할 수 있다.
이상 여부 판단부(750)는 관성 모멘트 측정부(720)에서 측정된 부하 모터의 관성 모멘트, 무부하 진단 데이터 수집부(730)에서 수집된 부하 모터의 무부하 진단 데이터 및 관성 정지 시간 측정부(740)에서 측정된 관성 정지 시간 중 적어도 하나와, 각각의 진단 임계치(714)를 비교하여 부하 모터의 이상 여부를 판단할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무부하 운전 진단 방법(S800)의 예시를 나타내는 도면이다.
무부하 운전 진단 방법(S800)은 무부하 운전 진단부(220)에 의해 수행될 수 있다. 도시된 바와 같이, 무부하 운전 진단부(220)는 모터 다이나모미터로부터 부하(시료 모터)를 제거할 것을 알람할 수 있다(S810). 이 S810 단계는 모터 다이나모미터에 부하가 연결되어 있지 않은 상태에서는 생략될 수 있다.
무부하 운전 진단부(220)는 모터 다이나모미터로부터 부하가 제거된 상태에서(즉, 무부하 상태에서), 부하용 드라이버(140)를 제어하여 부하 모터(130)에 구동 전원을 인가할 수 있다(S820).
무부하 운전 진단부(220)는 부하 모터에 구동 전원을 인가하고 부하 모터의 속도가 제로 상태에서 기설정된 속도로 회전하는데 걸린 시간을 기반으로 관성 모멘트를 측정할 수 있다(S830).
무부하 운전 진단부(220)는 부하 모터가 구동되는 동안에, 기설정된 운전 포인트(즉, 속도 포인트)에서 무부하 진단 데이터를 수집할 수 있다(S840). 무부하 진단 데이터는 소비 전력 및 진동 중 하나를 포함할 수 있다.
무부하 운전 진단부(220)는 부하용 드라이버(140)를 제어하여 부하 모터(130)에 구동 전원을 차단할 수 있다(S850).
무부하 운전 진단부(220)는 부하 모터에 구동 전원을 차단하고 부하 모터의 속도가 제로가 되는데 걸린 시간을 기반으로 관성 정지 시간을 측정할 수 있다(S860).
무부하 운전 진단부(220)는 관성 모멘트, 무부하 진단 데이터 및 관성 정지 시간 중 적어도 하나에 기반하여 부하 모터의 이상 여부를 판단할 수 있다(S870).
본 발명에서 특정 구조적 및 기능적 세부 사항을 포함하는 다양한 실시예들은 예시적인 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 상술된 것으로 한정되지 않으며, 여러 가지 다른 형태로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명에서 사용된 용어는 일부 실시예를 설명하기 위한 것이며 실시예를 제한하는 것으로 해석되지 않는다. 예를 들어, 단수형 단어 및 상기는 문맥상 달리 명확하게 나타내지 않는 한 복수형도 포함하는 것으로 해석될 수 있다.
본 발명에서, 달리 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함하여 본 명세서에서 사용되는 모든 용어는 이러한 개념이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 맥락에서의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 한다.
본 명세서에서는 본 발명이 일부 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 발명의 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자가 이해할 수 있는 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다. 또한, 그러한 변형 및 변경은 본 명세서에 첨부된 특허청구의 범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.

Claims (21)

  1. 시료 모터에 3상 전원을 공급하여 구동하는 시료용 드라이버;
    상기 시료 모터에 부하를 제공하는 부하 모터;
    상기 시료 모터와 상기 부하 모터 사이에 장착되어 토크를 감지하는 토크 센서;
    상기 부하 모터에 3상 전원을 공급하여 구동하는 부하용 드라이버;
    상기 부하 모터의 진동을 감지하는 진동 센서; 및
    상기 부하 모터에 상기 시료 모터가 장착된 부하 운전 및 상기 부하 모터에 상기 시료 모터가 장착되지 않은 무부하 운전 중 적어도 하나의 운전 중 기설정된 복수의 운전 포인터에서 적어도 하나의 진단 데이터를 수집하고 상기 수집된 진단 데이터를 기반으로 상기 부하 모터의 이상 여부를 진단하는 자가 진단부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 다이나모미터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자가 진단부는,
    상기 부하 운전 중 상기 부하 모터의 상태를 진단하는 부하 운전 진단부; 및
    상기 무부하 운전 중 상기 부하 모터의 상태를 진단하는 무부하 운전 진단부 중 적어도 하나
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 다이나모미터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 부하 운전 진단부는,
    상기 부하 모터의 이상 여부 판단 기준인 진단 임계치를 설정하는 진단 임계치 설정부;
    상기 부하 운전 중 상기 복수의 운전 포인트 중 적어도 하나의 운전 포인트를 감지하는 운전 포인트 감지부;
    상기 감지된 운전 포인트에서 상기 부하 모터의 순시 진단 데이터를 수집하는 순시 진단 데이터 수집부;
    상기 운전 포인트별로 하루 동안 수집된 순시 진단 데이터를 기반으로 일별 및 운전 포인트별 일간 진단 데이터를 산출하는 일간 진단 데이터 산출부; 및
    상기 순시 진단 데이터 및 상기 일간 진단 데이터 중 적어도 하나를 상기 진단 임계치와 비교하여 상기 부하 모터의 이상 여부를 판단하는 이상 여부 판단부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 다이나모미터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 부하 운전 진단부는,
    상기 일별 및 운전 포인트별 일간 진단 데이터를 기반으로 주별 및 운전 포인트별 주간 진단 데이터를 산출하는 주간 진단 데이터 산출부; 및
    상기 주별 및 운전 포인트별 주간 진단 데이터를 기반으로 월별 및 운전 포인트별 월간 진단 데이터를 산출하는 월간 진단 데이터 산출부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 다이나모미터.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 운전 포인트는 상기 부하 모터의 연속 운전 영역의 한계선에 포함되는 것을 특징으로 하는 모터 다이나모미터.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 부하 운전시의 복수의 운전 포인트 중 적어도 하나의 운전 포인트는 상기 부하 모터의 정격 토크 및 정격 속도를 포함하는 것
    을 특징으로 하는 모터 다이나모미터.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 진단 데이터는 상기 부하 모터의 상기 운전 포인트에서의 소비 전력 및 진동 중 적어도 하나
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 다이나모미터.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 무부하 운전 진단부는,
    상기 무부하 운전 시작시에 상기 부하 모터의 관성 모멘트를 측정하는 관성 모멘트 측정부;
    상기 무부하 운전 중 상기 복수의 운전 포인트 중 적어도 하나의 운전 포인트에서 상기 부하 모터의 무부하 진단 데이터를 수집하는 무부하 진단 데이터 수집부; 및
    상기 무부하 운전 종료시에 상기 부하 모터의 관성 정지 시간을 측정하는 관성 정지 시간 측정부 중 적어도 하나
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 다이나모미터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 무부하 운전 진단부는,
    상기 부하 모터의 관성 모멘트, 상기 부하 모터의 무부하 진단 데이터 및 상기 부하 모터의 관성 정지 시간 중 하나를 기반으로 상기 부하 모터의 이상 여부를 판단하는 이상 여부 판단부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 다이나모미터.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 운전 포인트는 기설정된 속도
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 다이나모미터.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 무부하 진단 데이터는 상기 부하 모터의 상기 운전 포인트에서의 소비 전력 및 진동 중 적어도 하나
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 다이나모미터.
  12. 시료 모터에 3상 전원을 공급하여 구동하는 시료용 드라이버, 상기 시료 모터에 부하를 제공하는 부하 모터, 상기 시료 모터와 상기 부하 모터 사이에 장착되어 토크를 감지하는 토크 센서, 상기 부하 모터에 3상 전원을 공급하여 구동하는 부하용 드라이버, 상기 부하 모터의 진동을 감지하는 진동 센서 및 자가 진단부를 포함하는 모터 다이나모미터의 자가 진단 방법에 있어서,
    상기 부하 모터에 상기 시료 모터가 장착된 부하 운전 중 기설정된 복수의 운전 포인터에서 적어도 하나의 진단 데이터를 수집하고 상기 수집된 진단 데이터를 기반으로 상기 부하 모터의 이상 여부를 진단하는 부하 운전 진단 단계; 및
    상기 부하 모터에 상기 시료 모터가 장착되지 않은 무부하 운전 중 기설정된 복수의 운전 포인터에서 적어도 하나의 진단 데이터를 수집하고 상기 수집된 진단 데이터를 기반으로 상기 부하 모터의 상태를 진단하는 무부하 운전 진단 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 다이나모미터의 자기 진단 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 부하 운전 진단 단계는,
    상기 부하 모터의 이상 여부 판단 기준인 진단 임계치를 설정하는 진단 임계치 설정 단계;
    상기 부하 운전 중 상기 복수의 운전 포인트 중 적어도 하나의 운전 포인트를 감지하는 운전 포인트 감지 단계;
    상기 감지된 운전 포인트에서 상기 부하 모터의 순시 진단 데이터를 수집하는 순시 진단 데이터 수집 단계;
    상기 운전 포인트별로 하루 동안 수집된 순시 진단 데이터를 기반으로 일별 및 운전 포인트별 일간 진단 데이터를 산출하는 일간 진단 데이터 산출 단계; 및
    상기 순시 진단 데이터 및 상기 일간 진단 데이터 중 적어도 하나를 상기 진단 임계치와 비교하여 상기 부하 모터의 이상 여부를 판단하는 이상 여부 판단 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 다이나모미터의 자가 진단 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 부하 운전 진단 단계는,
    상기 일별 및 운전 포인트별 일간 진단 데이터를 기반으로 주별 및 운전 포인트별 주간 진단 데이터를 산출하는 주간 진단 데이터 산출 단계; 및
    상기 주별 및 운전 포인트별 주간 진단 데이터를 기반으로 월별 및 운전 포인트별 월간 진단 데이터를 산출하는 월간 진단 데이터를 산출 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 다이나모미터의 자가 진단 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 운전 포인트는 상기 부하 모터의 연속 운전 영역의 한계선에 포함되는 것을 특징으로 하는 모터 다이나모미터의 자가 진단 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 부하 운전시의 복수의 운전 포인트 중 적어도 하나의 운전 포인트는 상기 부하 모터의 정격 토크 및 정격 속도
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 다이나모미터의 자가 진단 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 진단 데이터는 상기 부하 모터의 상기 운전 포인트에서의 소비 전력 및 진동 중 적어도 하나
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 다이나모미터의 자가 진단 방법.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 무부하 운전 진단 단계는,
    상기 무부하 운전 시작시에 상기 부하 모터의 관성 모멘트를 측정하는 관성 모멘트 측정 단계;
    상기 무부하 운전 중 상기 복수의 운전 포인트 중 적어도 하나의 운전 포인트에서 상기 부하 모터의 무부하 진단 데이터를 수집하는 무부하 진단 데이터 수집 단계; 및
    상기 무부하 운전 종료시에 상기 부하 모터의 관성 정지 시간을 측정하는 관성 정지 시간 측정 단계 중 적어도 하나
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 다이나모미터의 자가 진단 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 무부하 운전 진단 단계는,
    상기 부하 모터의 관성 모멘트, 상기 부하 모터의 무부하 진단 데이터 및 상기 부하 모터의 관성 정지 시간 중 하나를 기반으로 상기 부하 모터의 이상 여부를 판단하는 이상 여부 판단 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 다이나모미터의 자가 진단 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 복수의 운전 포인트는 기설정된 속도
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 다이나모미터의 자가 진단 방법.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 무부하 진단 데이터는 상기 부하 모터의 상기 운전 포인트에서의 소비 전력 및 진동 중 적어도 하나
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 다이나모미터의 자가 진단 방법.
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