JPS59142432A - 駆動機械と被駆動機械との複合軸線の捩れ損傷の監視システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は駆動機械とサーボモータにより制御される被駆
動機械とを通る（例えばターボ交流発電装置を通る）複
合軸線の捩れ損傷の監視システムに係る。

激しい外乱が生じると、ターボ交流発電機には損傷をも
たらすトルクが課される。このトルクにより軸線中に生
じる振動は機械的疲れの原因となる。

このような疲れは累積するので軸線の各点に生じる損傷
を監視し続けることが肝要である。

このようなシステムの一例は、米国雑誌”Ｐｒｏｃｅｅ
ｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｐｏｗ
ｅｒＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　、　　１９７９　、　ｖｏ
ｌ、４１　、　　ｐＩ）　。

１１６３−１１６９”中に掲載された軸線に関する論文
「ターボ発電装置用捩れ監視システム（Ｔｏｒｓｉｏｎ
ａｌ　ｍｏｎｉｔｏｒ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　　ｆｏｒ
　　ｔｕｒｂｏ−ｇｅｎｅｒａｔｏｒ　ｕｎｉｔｓ）Ｊ
中に開示されている。このシステムはアナログ計算機に
出力信号を送る電流変換器及び電圧変換器から構成され
る抵抗トルク測定装置を含んでいる。

しかし乍ら、このような特殊な変換器は歪みのない超高
電流を通す必要があるので高価であり、また発電機の回
転子と固定子の間の非線形現象を考慮することができな
いため、測定は不正確である０ 本発明の監視システムによると、より廉価な手段を使用
しながらより高精度の結果が得られる。

本発明は、駆動機械とサーボモータにより制御される被
駆動機械との複合軸線上の十分能れた２点Ｈ及びＪに於
ける回転速度を表わす信号ｖＨ及びｖＪを供給する第１
及び第２装置と、抵抗トルクのノ９ラメータを決定する
第３装置と、前記第１第２及び第３装置により供給され
た信号を使用して前記複合軸線の各点Ｍ＃こ於ける応力
値を決定する手段と、前記応力値に基づいて各点Ｍに於
ける金属損傷を決定する手段とを備える、駆動機械と被
駆動機械との複合軸線に於ける捩れ損傷の監視システム
を提供するものであり、当該監視システムに於いて、抵
抗トルクの、Ｑラメータを決定する前記第３装置は、 前記信号ＶＨ及びＶＪに基づいて点Ｈ及び１間の捩れ角
を表わす信号Δφ１（１）を供給する第１手段と、 前記信号ΔφＴ（ｔｌと、サーボモータの行程に比例す
る信号ｂｉｔ）の導関数である信号ｄ　ｔ、（ｔ）／　
ｄ　ｔとを供給され、駆動トルクに依存する捩れ角の部
分を表わす信号Δφｍ（ｔ）を供給する第２手段と、信
号Δφ丁（１１とΔφｍ（ｔ）との差を計算し抵抗トル
クに依存する捩れ角の部分を表わす信号Δφ（ｔｌを供
給する第３手段と、 信号Δφ（１）に基づいて抵抗トルクの、Ｑラメータを
供給する第４手段と、 所定の閾値を越えた時に前記第２手段をトリガする信号
ｄ△φＴ（ｔ）／ｄｔを供給される第１閾値装置と、 所定の閾値な越えた時に前記第２手段をトリガする信号
ｄＬ（ｔｌ／ｄｔを供給される第２閾値装置と、を備え
る。

添付図に関する例示として本発明の一具体例を以下に説
明する。

第１図は、交流発電機１、及び高圧（ＨＰ）部３と中圧
（ＭＰ）部４と２個の低圧（ＬＰ）部５゜６とを有する
タービン２を備えるターボ交流発電機の軸線を示してい
る。

高圧部または先頭部３は、行程が時間の関数１、（１）
であるサーボモータ７により駆動される可調整弁を介し
て加圧流体を供給される。サーボモータの位置は交流発
電機の動作を制御すべく変化させられる。

高圧部３の手前の点Ｈには第１瞬時速度ピックアップ８
、交流発電機２の後方の点Ｊには第２瞬時速度ピックア
ップ９がそれぞれ配置される。

第１及び第２瞬時速度ピックアップ８，９の出力信号は
デコーダ１０ｔζ送られ、前記デコーダは点Ｈ及び５間
の瞬時捩れ角を表わす信号ΔφＴ（ｔ）と、それぞれ点
Ｈ及び５間の速度差と加速度差とを表わす信号ΔφＴ’
（ｔｌ、ΔφＴ“（ｔｌ　とを発生する。

第２図は駆動トルク屹依存する点Ｈ及び５間の角度差を
表わす信号Δφｍ（ｔ）を供給する第２手段１１と、抵
抗トルクに依存する点Ｈ及び５間の角度差を表わす信号
△φ（１＋を供給する第３手段１２とを示している。

第２図は更に、信号ΔφＴｌｔ）を供給され、第１閾値
装置１４に信号ｄΔφＴ（ｔ）／ｄｔ　を供給する微分
器１４′を示している。この信号が所定の閾値を越える
と装置１４はスイッチ１５を作動させＷ個のブロックＭ
　ｉ　（１（ｉ　＜ｗ　）にαｉｍ（ｏｌを計算させる
。なおＷは当該軸線中の共振モード数であり、例えば約
１０である。ブロックＭｌとスイッチ１５とは第２手段
１１の一部を構成する。

ブロックＭｌは連続的に信号Δφ１（１）を受取るが、
信号ΔφＴ　（０１Ｌ、か使用しない。なお、時刻０は
スイッチ１５が作動する時刻である。

α４ｍ（ｏ）は下式で与えられる。

ここで、 ｒ−当該駆動回転子の指数 Ｃ（０）−第１閾値装置１４がブロックＭ１を作動させ
る時刻ｔｏより以前の回転 子ｒの駆動トルク。このトルクは基 準トルクＣｕに基づき、２測定点間 の恒常値ΔφＴ（０）の関数として唯一度だけ与えられ
る。Ｃｒ（０）と ΔφＴ（０）とは線形関係であり、その係数はブロック
Ｍｌ中に格納される。

ここで、ωｉは保持中のｉ次の角周 波数、ν１は駆動流体に基づいて実 験により決定され、共振モード五に 対応するＬｅｈｒ　　減衰である。

■　−完全な軸線に於ける慣性モーメントの計算値、 １ｒ−回転子ｒの有効長さ、 φ１（ｚｌ−１次の共振モーＰ。

ここで、２−軸線上の点Ｈからの距 離、△φｉ−ｉ次の共振モードに於 ける点Ｈ及び５間の捩れ角の計算イ島）第２図は更に、
サーボモータの行程を表わす信号Ｌ（１）を受は取って
信号ｄｔ、（ｔｌ／ｄｔを形成する微分器１７からこの
信号ｄ　Ｌ（ｔ）／　ｄ　ｔを供給される第２閾値装［
１６を示している。

第２手段１１は、信号ｄ　Ｌ（ｔｌ／ｄ　ｔが所定の閾
値を越えた時に第２閾値装置１６により作動されるスイ
ッチ１８及び１８′　を更に備えている。信号ｄ　Ｌ（
ｔ３／　ｄ　ｔが閾値を越える時刻をｔｌとし、時刻ｔ
１から一定の時間後にサーボモータが停止する時刻をｔ
２とする。時刻ｔ２に於けるサーボモータの行程なＬ２
として、時刻０は既述したようにｄ△φｔ（ｔ）／ｄｔ
が所定の閾値な越える時刻である。

スイッチ１８は、第２手段１１の一部を構成するＷ個の
関数ジェネレータ群１９を作動させる。

各関数ジェネレータ群１９は関数ジエネレータｇｉ＋ｆ
ｔ）、ｇｉ２（ｔ）及びｇｉｓｆｔ）から構成される。

第２手段は更に閏数目ｍ　（ｔ）を形成するためのＷ個
のブロック２０を備えている。ブロック２ｏの各々は微
分器１７の出力信号ｄｔ、（ｔ）／ｄｔと、該当する関
数ジェネレータ群１９の出力信号とを供給される。信号
ｄｔ、（ｔｌ／ｄｔはスイッチ１８′が作動する時のみ
ブロック２ｏに加えられる。

これらの関数ｇ　ｉ　１　（ｔｌ　＋　ｇ　ｔ　２　（
ｔ）　＋　ｇ　＋　５　（ｔｌ、ｆｉｍｆｔ）は下式で
与えられる。

ω７１２ω、ｎ。

＊ ＋１ （・す２＋ｎ、′）２ １ （式中、・Ｉｇｉ　１及び・・ｇ１２では　ｔ＝ｔ−ｔ
１ｇ１５では　　ｔ＝ｔ−＋２ １　　　　Ｉ　　　１ １（ｏ＝実験により決定される過渡駆動トルク減衰定数
。゛） ０〈ｔ＜＋２の時、 Ｏ ｔ　）　＋２の時、 （式中、ａ　＝　（ｄｔ、（ｔ）／ｄ　ｔ　）　ｔ＝　
０Ｌｏ＝トルクＣ’（ｏ）に於けるサーボモータの行程
。） ブロック２０の出力は総和回路２１の入力に接続され、
前記総和回路は、駆動トルクに依存する２点Ｈ及び３間
の捩れ角度差を表わす信号Δφｍ（ｔｌを供給すべく総
和信号Σ１　、　ｍ（１）を形成する。

２個の微分器２２及び２３は信号Δφｒｎ’（ｔｌ及び
Δφ□／／　（１）をそれぞれ供給する。

第、３手段１２は３個の減算器２４．２５及び２６を含
んでいる。減算器２４は信号ΔφＴ（ｔ）とΔφｍ（１
）との差を形成し、抵抗トルクに依存する２点Ｈ及び３
間の角度差を表わす信号Δφ（１）を供給する。

この信号Δφ（１）は下式で与えられる。

Δφ（ｔ）＝ΔφＴ（ｔ）−Δφｍ（ｔｌ同様に減算器
２５及び２６は下式で示される信号Δφ′（ｔ）及びΔ
φ／／　（１）を供給する。

Δφ’（ｔｌ＝ΔφＴ’　（ｔｌ−Δ〜／（ｔ）Δφ″
（ｔ）＝ΔφＴ／／（ｔ）−Δφｍ／／（ｔ）第３図に
示す第４手段１３は軸線のモート９基数から電気トルク
を計算する。モード基数は試験と計算によって得られる
。選択例では、トルクｃｒは５次の多項式：ンｒｎｖｋ
　（０くｋく５）で与ｋｋ えられる０なお、式中Ｖは１ｎ−１とｔｎとの間の時間
であり、時間は１ｎ・ｔｎ−４＝ｕ、ｖｎ（０くｖくｕ
）を満たすＵ個に等分されるものとし、またいはＶの連
続する累乗、即ち１、ＶｌＶ、Ｖ、■、■　である。

第４手段１３の第１区画２７は関数Δφｉｔ）、Δφ’
ｉｔ）、Δφ／／（１）の値を不連続にし、共振モード
特性を有する関数を計算する。

計算の増分Ｕ及び１次（ブロック２８のｃＢの各共振モ
ードに対応する以下の定数：Ｃ１、υｉ　　ｒ　　”ｉ
　　＋　　ｐＨ＋　　Ｑｉ１’１１　＋　’ｉ２　＋　
”ｉｌ　＋　Ｃ１２＋βｌは初期調節により一度で決定
される。なお、Ｕは既述のように連続式の各々に対応す
る抵抗トルクが生じている時間でありＣ１、ｖｌ、町は
既述の定義に従う。

加えて １ −１＜＝７−＝）二１−一 ＊ ｑＨ＝　　、２　＋　ｎ１’− 小＝５１ｕ―ω↑Ｕ ＊ Ｂ１２　＝　＠　　　ｃｏｓ　ＧＪｉｕ＊ 、　１１＝＝　、＋ｎ　ｌ　ｕＣＯ３Ｇｅｌ　ｕ＋ｎｌ
ｕ、＊ Ｃ１２１＝　　　−＠　　　　　　　５ｉｌｌ　　Ｑｌ
Ｉ（式中、ＩＡは抵抗トルクが加えられる回転子の有効
長さである。） 区画２７は関数Ｆ１を形成するＷ個の関数ジェネレータ
２９を含んでいる。

各関数ジェネレータ２９は１８個のブロック（Ｂｌ）１
乃至１８から構成される。

第６図のブロック１　（Ｂｌｌ　）は下式により１１Ｊ
１及びｑＨの関数として定数ＩＪ２乃至ｐ１６及びＪ２
乃至Ｃ１６を計算する。

ｐ１２＝ｐｉｊ　　　″　ｑ量１ ｐ１！＝　ｐ１１Ｐ１２　　−　　　Ｑ量ＩＱ１２ｐ量
６”　　Ｐｌｌ　　ｐＨ５−ｑｌｌ　　Ｑｉ５ｑ量２＝
　２　　ｐＨｑ１１ Ｑｉ５”ＱｉｌＰｉ２　　＋　　Ｐｌｌｑ１２ｑｉ６＝
　ＱｌＩ　Ｊｕｌｓ　　　＋　　ｐＨｑ量５ｋ　　　　
　　　　ｋ 定数Ｎｌ　　及びｈｌｉ　　は下式により第７図のブロ
ック２（Ｂｌｉ２）で計算される。

Ｎｔ　＝ｐｔｔ Ｎｌ　　＝ｐｌ、”ｕ　−ｐ１２ Ｎｉ＝＝　　ｐｉｌａｕ　　−２ｓｐ１２＊ｕ＋　　２
！＃　ｐｅｇＮｌ　：　ｐｉｌ”ｕ５−５＊ｐｉ２・ｕ
’＋　４ｓ５＊　ｐ１ｓ＊ｕ”　−３，４，５すｌａ＊
ｕ”　＋　２ｓ３＊４ｅ５す１５ｓｕ−５！拳ｐｌＡ （式中、ｕ、　ｕ２Ｓｕ−ｕ４　及びｕ５　は後出の式
と同様にＵの連続累乗である。） ｋ　　　　　　　ｋ＋１ ｈｔｕ＝−（−１）　　””ｐｉ、に＋１（式中、Ｒは
実部、ｋはＯから５の整数である。）ｈｉＲをＪＪ　に
それぞれ置換えることにより、第８図のブロック３　（
Ｂｌｉ、　’）で計算される。

定数Ａｉ及びＪは下式により第９図のブロック４　（Ｂ
１１４）で計算される。

定数り、１及びＬ１２は下式により第１０図のブロック
５（ＢＩＩｓ）　　で計算される。

ｋ　　　　　ｋｕ　　　　　　ｋｕ Ｌｉ２”Ａｉ　°”１２　−Ｂｉ　　’　ａＮ関数自１
１は第１１図のブロック６　（Ｂ１１６）でＯ。

（但し、ｎは０から無限大、１．、＝Ｏとする。）関数
１１２は下式により第１２図のブロック７（１３／ｌ、
）で計算される 定数ａ　　及びＣ１２は下式により第１３図の１ ブロック８（Ｂｌｉ８）で計算される。

ｎｕｎ−Ｊｕｎ−１ １′１１“’１１　”　’１２　　”　’１２°ａｔ１
ｎ−１ｕｎ−１ ａｉ２＝’ｉ２°”Ｎ　　−’Ｈ°＆　１２０ （但し、ａｌｌ＝ｏ　　かつ　Ｃ１２＝１）ブロック９
（βｌｌｖ　）で計算される。

Ｃｒｚ＝”ｒ＋°Ｃ？２＋Ｃｖ２°　ト０ （但し、６．、＝＝ｌ　　かつ　Ｃｌ２＝０）定数ｊ　
Ｊ　’　、”　　ｈｐｉｌ　　及び”ｌｚ　　ハ下式！
コヨｔ）Ｉ擾ゝ 第１５図のブロック１０　（Ｂｌｉ＋ｏ　）で計算され
る。

Ｉｎ　　　　　＊　　　　　ｎ　　　　　　　　　　ｎ
１１１１２量１１ 、ｎ　　　　　　　＊　　　　ｎ ’　　”’−−（”１　　”　’１１”ｉ　　”　’１
２）負２ ｎ＊ｎ ”　　　Ｈ＝　　ω　ｌ　　　　　”　　Ｉ　２−　　
ｎｆ　　　”　　ａ’ｌ＋、／／”　　　；　　−（ω
　　　ｍ　　＠’、　、＋　　１　　・　、′ｎ　２　
）１７　　　　　　　　　ｌ 関数・Ｃｔ及びＤｌは下式により第１６図のブロック１
１　（Ｂ１１１１　）で計算される。

Ｃ１＝”１１°Ｊ２−１１２　＠ａＨ Ｄｉ　＝ｌｉｔ　”　ｌ１１　＋　１１２”　Ｃ１２関
数Ｃ′を及びσｔはブロックＢ１１１ｓｔの式中、”ｒ
　’ｊｔ”Ｔｓ　”＋　ヲＤ’ｊ’ｓ　ａＹ１ヲａ’ｒ
１、ａＭ、Ｔ２　　に置換えることにより第１７図のブ
ロック１２（Ｂぎ１１２）で計算される。

関数Ｃ′ｆ及ヒＤ″ｒハブロックＢ１１１１ノ式％式％ 、ｎ　を、／／？２　に置換えることにより第１８図の
２ ブロック１３　（Ｂ１１１５）で計算される〇定数Ａｔ
及びＢ￥は下式により第１９図のブロック１４　（Ｂ１
１１４）で計算される。

関数Ｐｌｋ　　は下式により第２０図のブロック１５（
８１口５）で計算される。

Ｐｎ＝β　＠（Ａｎ１１Ｌｋ＋ＢｎＩ＋Ｌｋ）ｉｋ　　
　ｉ　　　　　　　ｔ　　　　　ｔ２　　　ｔ　　　　
　ｔ１関数Ｑｉｋは下式により第２１図のブロック１６
（Ｂｌ１１６）で計算される。

Ｑｌに＝βｉ　”　（１’：１”　Ｌ＝２＋　ａ／ｒ２
＠　Ｌ’Ｈ）関数Ｒ？には下式により第２２図のブロッ
ク１７（Ｂ１１１７　）で計算される。

Ｒ＝β　、　（、／／　　、　Ｌ　　＋　、／／。ΦＬ
ｋ＋ω＊・ｕｋ）１に１ｉｔｉ２１２量１Ｎ 関数Ｅｉ、Ｅｌ　１Ｅｌは下式により第２３図のブロッ
ク１８　（ＢＪｌｌｅ　）で計算される。

Ｅｌｌ”＝βｌ°（ａ７１”　Ｃ”；　＋　＆ｕ１２’
　Ｄ’ｊ　）””＝Ｉ　’　（”ｒ、’、”？　”　”
ｌｚ・ｏ／ｎ　）１ Ｅ３ｎ＝β・（ａｖ、・Ｃ″？十＆ｖ２・σ′？）量１ 区画２７は時間ｎ（即ち１ｎ−１とｔｎの間の区画２７
は、関数Δφ（ｔ）、Δφ′（ｔ）及びΔｄ”（ｔｌを
供給され時刻ｔｎに於けるこれらの関数を表わす不連続
値Δφ”（ｔｌ＝Δφ（’ｔｎ）、Δφ′ｎ（ｔ）　　
＝Δφ’（ｔｎ）及びΔφ／／ｎ（ｔ）　＝＝Δφ／Ｉ
　（ｔ　ｎ）を供給する手段を有する。

区画２γ　は区画２７からの信号を受取ると共に、時間
ｎ−１中の電気トルクを表わす信号γｆｉ−１乃至弓−
１を受取り、時間ｎに於ける抵抗トルクを表わす信号ｒ
ｓ　乃至γｒを計算する。

区画２７′　　は１１個のブロックＢｌ′１乃至Ｂｌ　
’１ｔを含んでいる。第２４図に示すブロックＢＪ’ｔ
は信号Δφｉ＋１及びＷ個の信号Ｅｉｎ−１を受取り、
下式こより信号町を供給する。

ブロックＢｌ’、（第２５図）は下式により信号Ｅ２を
供給する。

ブロックＢｌ’、　　（第２６図）は下式により信号町
、を供給する。

Ｅ＝Δφ／／　−Ｋ　Ｅ３・７１ １ ブロックＢｌ’ａ　　（第２７図）、Ｂｌ’ｓ（第２８
図）及びＭ’６（９２９図）はそれぞれ下式により信号
Ｐ）、　％　Ｑ）、　％　Ｒ）、を供給する。

ｐｎ　＝＝Σ乙Ｐ”　　　　（但り、、０くｋく５）ｋ
　　　　　　　　　１ｋ Ｑｎ　＝　Ｋ　ｑｎ ｋ　　　　　　　　　　ｉｋ Ｒ”＝冗Ｈｎ ｋ　　　　　　　　　　ｉｋ ブロックＢｌ’、　　（第３０図）は下式により信号γ
ｏ１　γ、及びｒ２を供給する。

γ２＝γｆｉ−１＋。、ｎ−１＋　ｕ２　、　ｒ　ｎ−
１＋０　　　　　　　　　　１　　　　　　　　　　　
２、ｉｌ、、ｆｉ−’　　＋ｕ’、ｒ　　＋。、ｒ５　
　　　　　　　　　４　　　　　　　　　５ｒｎ　エｒ
”−’＋　２　ｕ、　ｒ”−’＋　３ｕ２．　ｒ”−’
＋　４ｕ３．　ｒ　”−’１　　　　　１　　　　　　
　　２　　　　　　　　　　Ｓ　　　　　　　　　４＋
　５ｕ’、　ｒ” ブロックＢｊ！！’ｓ（第３１図）、ＢＪ’ｔ（第３２
図）及びＢｉ２．。（第３３図）はそれぞれ下式により
信号Ｂ？　、Ｓｎ及びＳ２を計算する。

−ｍ−／ ブロックＢｌ′１１（第３４図）は下式により信号ｒ　
ｎ　、　ｒ　ｎ及びｒｎを計算する。

３　　　　４　　　　　　５ Ｃ以下余白λ 初期係数γ０、γ０及びγ０　は上記３式中ｎ＝１　　
　　　２　　　　　　　３ ０を代入し、ｒｓ　ＰｌＱ及びＲの下位指数を２だけ減
じることにより得られる。

γ２及び１号は零と見做さ、れる。

抵抗トルクΣｒｎｖｋは、フランス国特許出ｋ 願第７６２９１３３号又は上述の論文「ターボ発電装置
用捩れ監視システム」中に開示されているような監視シ
ステムにより使用され得る。また、第４図に示すような
応力値決定手段３０を使用してもよい。

応力値決定手段３０は区画２７′　の出力の全部と区画
２７の出力の一部を使用する。

応力値決定手段３０の第１区画３１には関数シに ンセサイザＳ３’１及びｓｙ２　　が含まれる。

シンセサイザｓｙ１は関数ＪＬＨ（ｖ　）及び”＋２（
ｖ）を供給する。

ａｓ　＋　（ｖ）及び”５２（ｖ）は町、及びａｉ２の
式中ＵをＶ（Ｖは０　＜ｖ　＜ｕの時間である。）に置
換えるととにより得られる。

１０ｗ個の関数Ｎ’＋　（ｖ）及びＯ：　（ｖｌはシン
セサイザＳｙ２により供給され、これらの関数はＮ１及
びに ０１　の式中Ｕをｖ　（０＜ｖ＜ｕ　）に置換えること
により与えられる。

これらの関数は指数ｎから独立している。

関数Ｌ１１　（Ｖｌ及びＬ　１２　（ｖｌは、下式によ
り応力値決定手段３０の第２区画３２に含まれる第３５
図のブロックで形成される。

Ｌ＋＋　Ｍ＝　Ｏｔ　（ｖ）＋　ｈｔＪ＠ａＨ（ｖ）＋
ｈｔａ−ａｌ、　ｆｖｌ同様に関数ｖ　ｓ　ｋ（ｖ）は
、下式により第２区面３２に含まれる第３６図のブロッ
クで形成される。

Ｖ？ｈ（ｖｌ＝γ”ｈ　ｌ’　１１１７　、　Ｌ’：＋
（ｖ）＋６　、　Ｌ’ｉ、（ｖｌ６個の関数＜ｂ（ｖ）
の和は下式により第３７図のブロックで形成される。

第２区画３２は更に下式の関数Ｗ”　　（ｖｌを供給量
Ｍ するブロック（第３８図）を含んでいる。

この関数ＷｉＭ（ｖ）は１次の共振モート°の場合の点
Ｍｌこ於ける捩れ応力を示している。

応力値決定手段３０は更に各点Ｍに於ける捩れ応力値を
決定する第３区画を含んでいる。

第３区画は下式の関数ＴＷ　（ｖｌを供給するブロック
（第３９図）を含んでいる。

ＴｒＭ（ｖ）＝ＫＭ′ＺｗＴ（ｖ） ｌ （式中、ＫＭ−７ＤＭ＠　ＧＭｍ　ＫＭＤＭ　＝点Ｍに
於ける回転子の直径、 ＧＭ＝剪断係数、 ＫＭ＝＝点Ｍに於ける収縮率） 更に、ＴＭ＝ＪＭΔφ（０）（式中、Ｊ、は点Ｍに依存
する係数、指数Ｉｎは時刻０であることを示す。）は、
信号Δφｆｉｌを受取る第３９図のブロックにより決定
される。

このブロックの出方は下式の信号を供給する。

ｎ　　ｎ ＴＭ　（ｔ）＝　ＴＭ十Ｔ　　（ｖ） （式中、ｎは０乃至無限大の全数である。）この信号は
点Ｍに於ける応力値を時間の関数として表わしている。

第５図は点Ｍに於ける応力値に基づいてこの点Ｍに於け
る金属の損傷を求めるための手段３４を示している。

第６区画はＴＭ（ｔ）の過渡作用により各点Ｍに生じる
損傷を計算する。

第６区画はアナログ信号ＴＭ（ｔｌをデジタル信号Ｊこ
変換するアナログ−デジタル変換器３５を含んでいる。

デジタル信号はブロック３６に送られ、このブロックは
一連の相対最大値及び最小値を決定し、これらの平均値
ＴＰＭ＆び振幅Ａ、に基づいて一連の２分の１周期を形
成する。

前記平均値及び振幅は、各２分の１周期中に生じた損傷
を表わす大きさを供給するテーブル３７中に保持されて
いる値と比較される。

この損傷は捩れが現われる時刻ｔ＝Ｑから出発して過渡
時間ｌこ対応する全時間中、総和回路３８で総和される
。

損傷総和ｄＭＪは、機械の寿命が続く間点Ｍに生じる損
傷を監視し続けその大きさｄＭを供給する総和回路３９
に加えられる。

この第６区画は、関数ＴＭ（ｔ）が所定値に達した時タ
ーボ交流発電装置をトリガするための閾値装置４０を更
に含んでいる。

【図面の簡単な説明】

第１図は点Ｈ及びＪの間の捩れ角を表わす信号ΔφＴ　
（ｔｌを供給する第１手段を軸線に配置した状態を示す
説明図、第２図は駆動トルクに依存する捩れ角の部分を
表わす信号Δφｍ（ｔｌと、抵抗トルクに依存する捩れ
角の部分を表わす信号Δφ（１）とを供給する手段を示
す説明図、＠３図は抵抗トルクを表わすパラメータを計
算する手段を示す説明図、第４図は回転子の点Ｍに於け
る捩れ応力を計算する手段を示す説明図、第５図は前記
点Ｍに於ける回転子の損傷を計算する第５手段を示す説
明図、第６図乃至第２３図は第３図の手段の第１区画２
７のブロックを示す説明図、第２４図乃至第３４図は第
３図の手段の第２区画２７′　のブロックを示す説明図
、及び第３５図乃至第３９図は第４図の手段のブロック
を示す説明図である。 １・・・・・・交流発電機、２・・・・・・タービン、
３・・川・高圧部、４・・・・・・中圧部、５，６・・
川・低圧部、７・・・・・・サーホモータ、８，９・・
・・・・瞬時速度ピックアップ、１０・・川・デコーダ
、１４’、１７，２２．２３・・・・・・微分器、１４
，１６．４０・・・・・・閾値装置、１５゜１８　、１
８’・旧・・スイッチ、１９．２９・・・・・・関数ジ
ェネレータ群、２１，３８．３９・・・・・・総和回路
、２４．２５．２６・・・・・・減葺器、３５・・・用
アナログ書デジタル変換器。 代理人弁場士今　　村　　　元 ＦＩＧ、２１ ＦＩＧ、２２ ＦＩＧ、２３ ＦＩＧ、２４　　　　ＦＩＧ、２５　　　　　ＦＩＧ、
２６ＦＩＧ、２７　　　　ＦＩＧ、２８　　　　　ＦＩ
Ｇ、２９ＦＩＧ、３０ ■ｉｉ′１″１エヲ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）駆動機械とサーボモータにより制御される被駆動
   機械との複合軸線上の十分能れた２点Ｈ，Ｊに於ける回
   転速度を表わす信号ＶＨ，Ｖ。 を供給する第１及び第２装置と、抵抗トルクの７９ラメ
   ータを決定す右第３装置と、前記第１、第２及び第３の
   装置から供給された信号を使用して前記複合軸線の種々
   の帯域に於ける応力値を決定する手段と、前記応力値に
   基づいて前記帯域に於ける金属の損傷を決定するための
   手段とを備える、駆動機械と被駆動機械との複合軸線の
   捩れ損傷の監視システムに於いて、抵抗トルクのＩＱラ
   メータを決定する前記装置が、 前記信号ＶＨ，Ｖ、に応答してこれらの２点Ｈ，Ｊ間の
   捩れ角を表わす信号△φ１　（１）を供給する第１手段
   と、 前記信号ΔφＴ（ｔ）と、前記サーボモータの行程に比
   例する信号ｔ、（ｔ）の導関数である信号ｄ　ｔ、（ｔ
   ）／　ｄ　ｔとを供給され駆動トルクに依存する捩れ角
   の部分を表わす信号Δφｍ　（ｔｌを供を計算し、抵抗
   トルクに依存する捩れ角を表わす信号Δφ（１１を供給
   する第３手段と、前記信号△φ（１）に基づいて抵抗ト
   ルクの、Ｑラメータを供給する第４手段と、 第１閾値装置と、 所定の閾値を越えた時に前記第２手段をトリガする信号
   ｄｔ、（ｔｌ／ｄｔを供給される第２閾値装置と、を含
   むことを特徴とする駆動機械と被駆動機械の複合軸線の
   捩れ損傷の監視システム。