JPS5945092B2 - 電気機器の巻線の異常診断装置 - Google Patents
電気機器の巻線の異常診断装置Info
- Publication number
- JPS5945092B2 JPS5945092B2 JP53104002A JP10400278A JPS5945092B2 JP S5945092 B2 JPS5945092 B2 JP S5945092B2 JP 53104002 A JP53104002 A JP 53104002A JP 10400278 A JP10400278 A JP 10400278A JP S5945092 B2 JPS5945092 B2 JP S5945092B2
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- Japan
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- winding
- electrical device
- abnormality diagnosis
- abnormality
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- Tests Of Circuit Breakers, Generators, And Electric Motors (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電気機器の巻線、例えば回転電気機械（以下回
転機という）の固定子や回転子又は電機子に組込まれた
巻線の異常や巻線の支持状態の不良を非破壊的に検出す
る電気機器の巻線の異常診断装置に関する。
転機という）の固定子や回転子又は電機子に組込まれた
巻線の異常や巻線の支持状態の不良を非破壊的に検出す
る電気機器の巻線の異常診断装置に関する。
以下、説明の都合上回転機の場合について述べる。
近年回転機の小形軽量化と共に高い信頼性が要−求され
るようｉこなり、又従来より長期間使用される傾向が強
くなつていた。
るようｉこなり、又従来より長期間使用される傾向が強
くなつていた。
このため回転機の巻線の信頼性の確認や事故に対する予
防保全の点から、巻線の異常やその支持状態の不良を非
破壊的に診断することが重要になつてきた。Ｊ 従来、
回転機の巻線の異常検出技術としては、のものがあつた
。
防保全の点から、巻線の異常やその支持状態の不良を非
破壊的に診断することが重要になつてきた。Ｊ 従来、
回転機の巻線の異常検出技術としては、のものがあつた
。
に）巻線がゆるみ隙間が生じると絶縁用のマイカシート
、マイカテープに含有されているマイカの粉末（以下パ
ウダーという）が該隙間を伝つて外門部へ出てくる。
、マイカテープに含有されているマイカの粉末（以下パ
ウダーという）が該隙間を伝つて外門部へ出てくる。
よつてこのパウダーの発生有無を目で見て調べる目視検
査がある。また、回ハンマで巻線をたたき、音により異
常を検出するハンマリングテストや、（ハ）回転機の接
地電流の変化によつて異常を検出する方法（特開昭５２
一１２５７０１号）等もある。
査がある。また、回ハンマで巻線をたたき、音により異
常を検出するハンマリングテストや、（ハ）回転機の接
地電流の変化によつて異常を検出する方法（特開昭５２
一１２５７０１号）等もある。
しかしながらこれらは次の欠点をもつている。（イ）目
視倹査においては、バウダ一が外部から見えない部分に
生じていれば異常を発見できない。
視倹査においては、バウダ一が外部から見えない部分に
生じていれば異常を発見できない。
（！ハンマリングテストに？いては、正常音と異常音の
判析は主観的であり、巻線異常の進行状況が判断し難い
等の点において信頼性に欠ける。（へ）接地電流の変化
による検出の場？は、コイルとコア間に挿入する物によ
つても静電容量が変わり接地電流が変化するので検出が
困難である。本発明は、このような従来の巻線検査が有
する欠点に鑑みてなされたもので、電気機器の巻線の異
常や巻線支持の不良を容易にかつ正確に検出できる装置
を提供することを目的とする。
判析は主観的であり、巻線異常の進行状況が判断し難い
等の点において信頼性に欠ける。（へ）接地電流の変化
による検出の場？は、コイルとコア間に挿入する物によ
つても静電容量が変わり接地電流が変化するので検出が
困難である。本発明は、このような従来の巻線検査が有
する欠点に鑑みてなされたもので、電気機器の巻線の異
常や巻線支持の不良を容易にかつ正確に検出できる装置
を提供することを目的とする。
かかる目的を達成するため本発明で採用した手段は、（
イ）所定周波数の電力を巻線に印加する電源を設け、（
ロ）通電による巻線の変位を波形表示することである。
イ）所定周波数の電力を巻線に印加する電源を設け、（
ロ）通電による巻線の変位を波形表示することである。
上記手段（イ）は、巻線に電流を流して巻線を振動させ
る作用を有している。
る作用を有している。
手段（ロ）は、この振動による変位の時間的推移を波形
表示し、波形観測を可能とする作用を持つものである。
上記振動は、正常な巻線と、ゆるみ等の異常の生じた巻
線とでは異なり、さらに異常の進行度合によつても異な
る。そこで６手段（イ）によつて巻線に生じた振動を手
段（ロ）で観測することにより巻線異常の検出を可能と
するものである。音の判断は主観的であり、巻線異常の
進行状況が判断し難い等の点１こぉいて信頼件に欠ける
。
表示し、波形観測を可能とする作用を持つものである。
上記振動は、正常な巻線と、ゆるみ等の異常の生じた巻
線とでは異なり、さらに異常の進行度合によつても異な
る。そこで６手段（イ）によつて巻線に生じた振動を手
段（ロ）で観測することにより巻線異常の検出を可能と
するものである。音の判断は主観的であり、巻線異常の
進行状況が判断し難い等の点１こぉいて信頼件に欠ける
。
（ハ）接地電流の変化による検出の場合は、コイルとコ
ア間に挿入する物によつても静電容量が変わり接地電流
が変化するので検出が困難である。本発明は、このよう
な従来の巻線検査が有する欠点に鑑みてなされたもので
、電気機器の巻線の異常や巻線支持の不良を谷易にかつ
正確に検出できる装置を提供することを目的とする。
ア間に挿入する物によつても静電容量が変わり接地電流
が変化するので検出が困難である。本発明は、このよう
な従来の巻線検査が有する欠点に鑑みてなされたもので
、電気機器の巻線の異常や巻線支持の不良を谷易にかつ
正確に検出できる装置を提供することを目的とする。
かかる目的を達成するため本発明で採用した手段は、（
イ）所定周波数の電力を巻線に印加する電源を設け、（
！通電による巻線の変位を波形表示することである。
イ）所定周波数の電力を巻線に印加する電源を設け、（
！通電による巻線の変位を波形表示することである。
これらの手段によつて変位波形観測を通じ巻線の異常検
査を可能とした。以下本発明の構成を実施例１こつき図
面を参照しつつ説明する。
査を可能とした。以下本発明の構成を実施例１こつき図
面を参照しつつ説明する。
本発明！こよる巻線の異常診断装置は、心源部、巻線の
振勤倹知部及び波形表示部を具備するものであり、第１
図は電源部１の一実施例を示す回路図である。
振勤倹知部及び波形表示部を具備するものであり、第１
図は電源部１の一実施例を示す回路図である。
本図に？いて、所定周波数の交流電源入力端子２ａ，２
ｂはスイツチ３を介して単巻変圧器４１と接続される。
単巻変圧器４は二次側接点を移動させることにより二次
電圧を調整できるものとする。単巻変圧器４の出力は変
圧器５に与えられ、サイリスタ回路６を介して出力端子
１２ａに与えられる。ここで８はサイリスタ回路６の点
弧制御回路であり、変圧器５の出力の一部から位相制御
は号を発生してサイリスタ回路６のトリガ端子７及び計
数器９に与える。本装置では電機子巻線の振動を容易に
するため定格電流を上まわる電流を巻線に通電する。そ
のため通電時間は入力周波数の例えば数十サイクル程度
の短時間のみ通電して巻線が発熱するのを避ける必要が
ある。計数器９は点弧制御回路８から与えられる制御信
号によつてこの時間を規定するものであり、所定数のパ
ルスが加わると点弧制御回路８に活号を与えサイリスタ
回路６の導通を停止させる。尚、本図に？いて１０は電
流トランス、１１は電流計であつて電機子巻線１３を流
れる電流を測定するものであり、１２ａ，１２ｂは電源
部１の出力端子である。次に巻線の振動検出部の一実施
例について第２図を参照しつつ説明する。
ｂはスイツチ３を介して単巻変圧器４１と接続される。
単巻変圧器４は二次側接点を移動させることにより二次
電圧を調整できるものとする。単巻変圧器４の出力は変
圧器５に与えられ、サイリスタ回路６を介して出力端子
１２ａに与えられる。ここで８はサイリスタ回路６の点
弧制御回路であり、変圧器５の出力の一部から位相制御
は号を発生してサイリスタ回路６のトリガ端子７及び計
数器９に与える。本装置では電機子巻線の振動を容易に
するため定格電流を上まわる電流を巻線に通電する。そ
のため通電時間は入力周波数の例えば数十サイクル程度
の短時間のみ通電して巻線が発熱するのを避ける必要が
ある。計数器９は点弧制御回路８から与えられる制御信
号によつてこの時間を規定するものであり、所定数のパ
ルスが加わると点弧制御回路８に活号を与えサイリスタ
回路６の導通を停止させる。尚、本図に？いて１０は電
流トランス、１１は電流計であつて電機子巻線１３を流
れる電流を測定するものであり、１２ａ，１２ｂは電源
部１の出力端子である。次に巻線の振動検出部の一実施
例について第２図を参照しつつ説明する。
第２図は電機子巻線の端部付近を示す一部切欠斜視図で
ある。
ある。
本図１こおいて、電機子巻線１３の一端部に金属箔１４
が貼り付けられており、その上部に変位計１５が支持体
（図示せず）により金属箔１４と非接触的に設けられる
。変位計１５に電磁誘導型を使用する場合には金属箔１
４は磁性体材料を用いる。容量型のものを使用する場合
には金属箔１４には導電体材料を用いて一つの電極を構
成し、これに対向させて他の電極を構成して静電容量の
変化により電機子の変位を検出する。尚、本図において
１６は電機子コア、１７は電機子コイルを溝の中に固定
するウエツジ１８はウエツジ１７の遊動を防止するフイ
ラ一である。この振動検知部の信号出力端子はオシロス
コーブ等から成る波形表示部（図示せず）に接続される
。
が貼り付けられており、その上部に変位計１５が支持体
（図示せず）により金属箔１４と非接触的に設けられる
。変位計１５に電磁誘導型を使用する場合には金属箔１
４は磁性体材料を用いる。容量型のものを使用する場合
には金属箔１４には導電体材料を用いて一つの電極を構
成し、これに対向させて他の電極を構成して静電容量の
変化により電機子の変位を検出する。尚、本図において
１６は電機子コア、１７は電機子コイルを溝の中に固定
するウエツジ１８はウエツジ１７の遊動を防止するフイ
ラ一である。この振動検知部の信号出力端子はオシロス
コーブ等から成る波形表示部（図示せず）に接続される
。
次に第３〜６図を参照しつつ本発明の異常診断装置に動
作について説明する。第３図ａは直流機の回転子の異常
を検出する場合の異常診断装置の接続を示ずものである
。本図において、電機子本体２０は回転軸２１に固定さ
れており、電機子巻線１３、整流子２３が一体に構成さ
れている。回転軸２１は軸受２５によつて支持されてい
る。電機子巻線１３は支え２４によつて支持されると共
に、遠心力により変形するのを避けるためガラス繊維強
化形の複合材料から成るガラスパンド２２により固定さ
れる。ここで第３図ｂに第３図ｂに第３図ＡＯＡ−Ａ線
断面図を示すように、回転子の整流子２３に前述の電源
１の出力端子１２ａ，１２ｂを接続する。又電機子巻線
１３の端部に前述の振動検知部を設置する。第３図ａに
は電機子巻線１３の端部に金属箔１４、変位計１５を設
けた状態を示す。次に電源１より整流子２３に所定の電
力を与えて電機子巻線１３を振動させる。
作について説明する。第３図ａは直流機の回転子の異常
を検出する場合の異常診断装置の接続を示ずものである
。本図において、電機子本体２０は回転軸２１に固定さ
れており、電機子巻線１３、整流子２３が一体に構成さ
れている。回転軸２１は軸受２５によつて支持されてい
る。電機子巻線１３は支え２４によつて支持されると共
に、遠心力により変形するのを避けるためガラス繊維強
化形の複合材料から成るガラスパンド２２により固定さ
れる。ここで第３図ｂに第３図ｂに第３図ＡＯＡ−Ａ線
断面図を示すように、回転子の整流子２３に前述の電源
１の出力端子１２ａ，１２ｂを接続する。又電機子巻線
１３の端部に前述の振動検知部を設置する。第３図ａに
は電機子巻線１３の端部に金属箔１４、変位計１５を設
けた状態を示す。次に電源１より整流子２３に所定の電
力を与えて電機子巻線１３を振動させる。
電源１から与えられる電流はサイリスタ回路６により導
通開始位相を変えるための位相制御をなし得るものであ
るが第４図Ａ，ｂに示すようにＢの時点（電流位相が零
位相）より導通を開始するよう制御してもよい。電源の
投入によつて電機子巻線１３は振動するので、この振動
状態を振動検知部、波形表示部により倹知して巻線の異
常を診断する。第５図Ａ，ｂは電機子巻線に異常がなく
、電機子巻線がスロツト内で艮好に支持されている場合
の２電磁力の変化と電機子巻線の変位波形を示したもの
である。
通開始位相を変えるための位相制御をなし得るものであ
るが第４図Ａ，ｂに示すようにＢの時点（電流位相が零
位相）より導通を開始するよう制御してもよい。電源の
投入によつて電機子巻線１３は振動するので、この振動
状態を振動検知部、波形表示部により倹知して巻線の異
常を診断する。第５図Ａ，ｂは電機子巻線に異常がなく
、電機子巻線がスロツト内で艮好に支持されている場合
の２電磁力の変化と電機子巻線の変位波形を示したもの
である。
この場合は電磁力の変化に対応した正弦波状の変位とな
つている。第６図Ａ，ｂは電機子巻線の内部にボードが
生じたり、電機子巻線のスロツト内で支持状態が不艮で
ある場合の、電磁力の変化と電機子巻線の変位波形を示
したものである。
つている。第６図Ａ，ｂは電機子巻線の内部にボードが
生じたり、電機子巻線のスロツト内で支持状態が不艮で
ある場合の、電磁力の変化と電機子巻線の変位波形を示
したものである。
このような異常時には電機子巻線はスロツト内で非線形
振動や衝突振動をするので、電機子巻線の変位は第６図
ｂに示すように電磁力の変化に相応する基本波の上に小
振動が重畳され、ブラト一現象が現われる。従つて電機
子巻線１３の変位を測定することにより、その変位波形
の形状から電機子巻線の異常や支持状態の不艮を診断す
ることができる。尚、実施例では電源１が交流の場合に
ついて述べたが、例えば半波整流された波形の電流が電
機子巻線１３に通流するように構成しても上記波形が所
定の周波数を有するものであれば、実施例と同様に異常
を診断しうる。
振動や衝突振動をするので、電機子巻線の変位は第６図
ｂに示すように電磁力の変化に相応する基本波の上に小
振動が重畳され、ブラト一現象が現われる。従つて電機
子巻線１３の変位を測定することにより、その変位波形
の形状から電機子巻線の異常や支持状態の不艮を診断す
ることができる。尚、実施例では電源１が交流の場合に
ついて述べたが、例えば半波整流された波形の電流が電
機子巻線１３に通流するように構成しても上記波形が所
定の周波数を有するものであれば、実施例と同様に異常
を診断しうる。
尚、又本実施例では電機子巻線の変位に基づいて電機子
巻線の異常や支持状態の不良を検出したが、電機子巻線
に加速度検出器を貼り付け加速度は号を積分して変位を
求めてもよい。
巻線の異常や支持状態の不良を検出したが、電機子巻線
に加速度検出器を貼り付け加速度は号を積分して変位を
求めてもよい。
更に又、本発明は、以上の説明例で述べた直流機の電機
子巻線の異常検出の他に、各種発電機や誘導機などの他
の回転機の巻線の異常の診断にも有効であることは言う
までもない。
子巻線の異常検出の他に、各種発電機や誘導機などの他
の回転機の巻線の異常の診断にも有効であることは言う
までもない。
実施例では電気機器として回転屯機の例１こついて述べ
たが、本発明は、その原理からして、他の電気機器例え
ば変圧器の巻線についての診断にも適用しうることは勿
論である。
たが、本発明は、その原理からして、他の電気機器例え
ば変圧器の巻線についての診断にも適用しうることは勿
論である。
以上のように本発明の構成によれば、電気機器の巻線の
異常やその巻線の支持状態の不良を非破壊的に検出する
ことができる。
異常やその巻線の支持状態の不良を非破壊的に検出する
ことができる。
また、従来のものに比べより正確エリ客観的に異常を発
見することができる。従つて電気機器の製作時及びある
期間稼働した後の電気機器の巻線状態の艮、不良を診断
でき、電気機器のは頼性向上と事故の予防に大きな効果
が得られる。
見することができる。従つて電気機器の製作時及びある
期間稼働した後の電気機器の巻線状態の艮、不良を診断
でき、電気機器のは頼性向上と事故の予防に大きな効果
が得られる。
第１図は本発明の異常診断装置の電源の一実施例を示ず
回路図、第２図は巻線の振動検出部の一実施例とその使
用態様を示ず一部切欠斜視図、第３図Ａ，ｂは本発明の
異常診断装置により直流機の巻線の異常を検出する場合
の接続図、第４図は亀源の各部の波形を示ずタイムチヤ
ート、第５、６図は直機子巻線の電磁力と変位の時間変
化を示すタイムチヤートであり、第５図は正常時、第６
図は異常時である。 １・・・・・・電源、６・・・・・・サイリスタ回路、
８・・・・・・点弧制御回路、１３・・・・・電機子巻
線、１５・・・・・・変位計。
回路図、第２図は巻線の振動検出部の一実施例とその使
用態様を示ず一部切欠斜視図、第３図Ａ，ｂは本発明の
異常診断装置により直流機の巻線の異常を検出する場合
の接続図、第４図は亀源の各部の波形を示ずタイムチヤ
ート、第５、６図は直機子巻線の電磁力と変位の時間変
化を示すタイムチヤートであり、第５図は正常時、第６
図は異常時である。 １・・・・・・電源、６・・・・・・サイリスタ回路、
８・・・・・・点弧制御回路、１３・・・・・電機子巻
線、１５・・・・・・変位計。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 所定周波数の電力を巻線に印加する電源と、前記電
源より電力が与えられたときに電気機器の巻線の振動を
検出する振動検出手段と、前記振動検出手段の信号に基
づいて電気機器の巻線の変位を表示する表示手段とを具
備することを特徴とする電気機器の巻線の異常診断装置
。 ２ 前記振動検出手段は、巻線の変位を検出する変位検
出計であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の電気機器の巻線の異常診断装置。 ３ 前記電源は出力電圧の振幅値を調整する振幅値調整
手段を具備することを特徴とする特許請求の範囲第１項
又は第２項記載の電気機器の巻線の異常診断装置。 ４ 前記電源は出力電圧の発生時点の位相角を自由に調
整する位相角制御装置を具備することを特徴とする特許
請求の範囲第１、第２又は第３項記載の電気機器の巻線
の異常診断装置。 ５ 前記電源の位相角制御装置は各周期毎に点弧パルス
を発生させて出力電圧の発生時点の位相角を制御するも
のであつて、更に前記点弧パルス数をカウントするカウ
ンタを有し、所定数のパルス数をカウントした後電力の
供給を停止するよう構成したことを特徴とする特許請求
の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の電気機器
の巻線の異常診断装置。 ６ 前記電気機器は回転電気機械であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載
の電気機器の巻線の異常診断装置。 ７ 前記電源は交流電源であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項ないし第６項のいずれかに記載の電気機
器の巻線の異常診断装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53104002A JPS5945092B2 (ja) | 1978-08-25 | 1978-08-25 | 電気機器の巻線の異常診断装置 |
| US06/062,820 US4261206A (en) | 1978-08-18 | 1979-08-01 | Fault diagnostic device for winding of electric machinery and apparatus |
| DE2933398A DE2933398C3 (de) | 1978-08-18 | 1979-08-17 | Fehlerdiagnoseeinrichtung |
| GB7928680A GB2028504B (en) | 1978-08-18 | 1979-08-17 | Fault diagnostic device for windings of electric devices |
| FR7920870A FR2433847A1 (fr) | 1978-08-18 | 1979-08-17 | Dispositif de diagnostic pour la recherche de defauts dans les enroulements des machines et appareils electriques |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53104002A JPS5945092B2 (ja) | 1978-08-25 | 1978-08-25 | 電気機器の巻線の異常診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5530660A JPS5530660A (en) | 1980-03-04 |
| JPS5945092B2 true JPS5945092B2 (ja) | 1984-11-02 |
Family
ID=14369064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53104002A Expired JPS5945092B2 (ja) | 1978-08-18 | 1978-08-25 | 電気機器の巻線の異常診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5945092B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63189182U (ja) * | 1987-05-27 | 1988-12-05 | ||
| JP2019078681A (ja) * | 2017-10-26 | 2019-05-23 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 回転電機及びその診断方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61150911A (ja) * | 1984-12-24 | 1986-07-09 | Toshiba Corp | パ−ツフイ−ダ装置 |
| JP4725325B2 (ja) * | 2006-01-13 | 2011-07-13 | トヨタ自動車株式会社 | 巻線の固着度検査方法および固着度検査装置ならびに回転電機の製造方法および製造装置 |
-
1978
- 1978-08-25 JP JP53104002A patent/JPS5945092B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63189182U (ja) * | 1987-05-27 | 1988-12-05 | ||
| JP2019078681A (ja) * | 2017-10-26 | 2019-05-23 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 回転電機及びその診断方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5530660A (en) | 1980-03-04 |
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