JPS6248242B2 - - Google Patents

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JPS6248242B2
JPS6248242B2 JP55089979A JP8997980A JPS6248242B2 JP S6248242 B2 JPS6248242 B2 JP S6248242B2 JP 55089979 A JP55089979 A JP 55089979A JP 8997980 A JP8997980 A JP 8997980A JP S6248242 B2 JPS6248242 B2 JP S6248242B2
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vibration
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は変圧器、リアクトル等の静止誘導電器
や電動機等の回転電機の如き電気機器の振動、あ
るいは振動に起因して発生する騒音を低減する装
置に関する。
前記の如き電気機器においては、エネルギ源と
して電気を用いているため、電磁気力により振
動、騒音が発生する。この振動、騒音を防止する
ため、従来は減衰材を電気機器の表面に取付けた
り、電気機器の周囲を防音壁で囲むことが行なわ
れている。しかし、これらの方法では振動、騒音
の低減量に限界があり、また装置全体の寸法が大
きくなる等の欠点があつた。
そこで、電気機器で発生する振動、騒音に対し
てほぼ逆位相の振動、騒音低減用の振動、音波を
加えて振動、騒音を低減する方式が提案されてい
る（例えば特公昭33−417号公報参照）。しかし、
従来のこの種振動、騒音低減方式においては、振
動、騒音低減用の振動、音波をアナログ手段を用
いて作成しているため、低減すべき振動、騒音の
各周波数成分毎に帯域フイルタ、移相器および振
幅制御装置が必要となつて回路構成が複雑になる
とともに、各組の移相器、振幅制御装置を各別に
手動で調整する必要があるため、これらの調整作
業が極めて面倒であり、さらにアナログ式の帯域
フイルタでは周波数分解能を余り高くとれないた
め、制御精度が悪いという問題があつた。その結
果、末だ実用化されていない実状にある。
本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を
解消し、簡単な回路構成で調整作業が容易であ
り、しかも精度よく制御して振動、あるいはこれ
に起因して発生する騒音を効果的に低減し得る電
気機器の振動低減装置を提供するにある。
この目的を達成するため、本発明は、電気機器
で発生する振動を検出するセンサと、このセンサ
で検出されたアナログ検出時間信号をデイジタル
検出時間信号に変換するアナログ・デイジタル変
換器と、このデイジタル検出時間信号をデイジタ
ル検出周波数信号に変換するフーリエ変換器と、
このデイジタル検出周波数信号からデイジタル振
動低減用周波数信号を作成する制御装置と、この
デイジタル振動低減用周波数信号をデイジタル振
動低減用時間信号に変換するフーリエ逆変換器
と、このデイジタル振動低減用時間信号をアナロ
グ振動低減用時間信号に変換するデイジタル・ア
ナログ変換器と、このアナログ振動低減用時間信
号を増幅する増幅器と、この増幅されたアナログ
振動低減用時間信号により付勢されて電気機器に
振動低減用振動を加える加振装置とを設け、かつ
電気機器の電源周波数を入力としてその整数倍の
同期信号を発生する同期信号発生装置を設け、こ
の同期信号によりアナログ・デイジタル変換器お
よびデイジタル・アナログ変換器のサンプリング
を制御するようにしたことを特徴とする。なお、
ここでいう振動とは、振動に起因して発生する騒
音をも含むものとする。
以下、本発明を第１図に示す実施例について詳
細に説明する。
第１図において、１は変圧器等の電気機器で、
これから発生する振動は振動センサ２により検出
される。振動センサ２で検出されたアナログ検出
時間信号はアナログ・デイジタル変換器４により
デイジタル検出時間信号に変換された後、フーリ
エ変換器５によりデイジタル検出周波数信号に変
換される。このデイジタル検出周波数信号は電気
機器１で発生する振動の各周波数成分の振幅と位
相をあらわしているので、これらの周波数成分の
振幅が小さくなる様に、制御装置６によつて各周
波数毎に振幅と位相量を求め、これをデイジタル
振動低減用周波数信号としてフーリエ逆変換器７
に送る。デイジタル振動低減用周波数信号はフー
リエ逆変換器７によりデイジタルの振動低減用時
間信号に変換され、さらにデイジタル・アナログ
変換器８によりアナログ振動低減用時間信号に変
換された後、電力増幅器９により増幅されて加振
機１０に送られ、これを付勢する。加振機１０は
増振されたアナログ振動低減用時間信号の付勢に
より、電気機器１で発生する振動の各周波数成分
の振幅を低減する振動を発生して、これを電気機
器１に加え、電気機器１の振動を低減する。制御
装置６では、電気機器１で発生する振動、つまり
デイジタル検出周波数信号の変化に応じて、常に
電気機器１の振動が最小となるように、デイジタ
ル振動低減用周波数信号の振幅と位相を変化させ
る。また、前記アナログ・デイジタル変換器４お
よびデイジタル・アナログ変換器８のサンプリン
グは同期信号発生装置１２で発生する同期信号に
より制御されるが、この同期信号発生装置１２
は、電気機器１が例えば変圧器などの場合には、
その振動の周波数と電源周波数の整数倍とが一致
しているため、電気機器１の電源周波数を入力と
して、電源周波数の整数倍の同期信号を発生す
る。なお、前記フーリエ変換器５、制御装置６お
よびフーリエ逆変換器７は例えばマイクロコンピ
ユータで構成される。
第２図ａ〜ｆは第１図に示した振動低減装置に
おける各部の信号波形図である。第２図ａは振動
センサ２で検出されたアナログ検出信号の時間波
形、つまりアナログ検出時間信号ａを、第２図ｂ
はアナログ・デイジタル変換器４により変換され
たデイジタル検出信号の時間波形、つまりデイジ
タル検出時間信号ｂを、第２図ｃはフーリエ変換
器５によりフーリエ変換されたデイジタル検出信
号の周波数波形、つまりデイジタル検出周波数信
号ｃを、第２図ｄはデイジタル検出周波数信号を
もとにして制御装置６で作成されたデイジタル振
動低減用信号の周波数波形、つまりデイジタル振
動低減用周波数信号ｄを、第２図ｅはフーリエ逆
変換器７により逆フーリエ変換されたデイジタル
振動低減用信号の時間波形、つまりデイジタル振
動低減用時間信号ｅを、さらに第２図ｆはデイジ
タル・アナログ変換器８により変換されたアナロ
グ振動低減用信号の時間波形、つまりアナログ振
動低減用時間信号ｆをそれぞれ示している。
すなわち、第２図ｃに示すデイジタル検出周波
数信号ｃの各周波数成分の振動の変化に応じて、
第２ｄに示すデイジタル振動低減用周波数信号ｄ
の振動と位相を変化させ、第２図ｃに示すデイジ
タル検出周波数信号ｃの振動が最小となるように
する。
また、アナログ・デイジタル変換器４およびデ
イジタル・アナログ変換器８は、前述の如く同期
信号発生装置１２から発生する電源周波数の整数
倍の周波数の同期信号によりサンプリングするた
め、第２図ｃに示すデイジタル検出周波数信号ｃ
には、この信号の周波数の整数倍とサンプリング
周波数とが不一致の場合に現われる洩れ現像が生
じない。この様な洩れ現象が生じると、１つの周
波数成分しかない場合でも、第２図ｃには多数の
周波数成分が現われて、振幅と位相の読取り精度
が低下するが、本実施例では前述の如く洩れ現象
が生じないので、振幅と位相の読取り精度が向上
するとともに、第２図ｂ，ｃに示す信号を平均化
して電源周波数に無関係な周波数成分、つまり外
部雑音などを大幅に低減し、制御精度を高めるこ
とができる。
第３図はアナログ・デイジタル変換器４の出力
信号であるデイジタル検出時間信号ｂ、つまりマ
イクロコンピユータ等で構成されるフーリエ変換
器５、制御装置６およびフーリエ逆変換器７部分
への入力信号と、デイジタル・アナログ変換器８
の入力信号であるデイジタル振動低減用時間信号
ｅ、つまり前記部分５，６，７からの出力信号の
関係を示す説明図である。入力信号ｂは時間間隔
Ｔ内において２n個（ｎは整数）サンプリングさ
れており、区間A1のデータはＴ時間後、前記部
分５，６，７での処理を完了して、区間A2で出
力信号ｅのデータとして出力される。以下、入力
信号ｂにおける区間B1，C1，D1，……のデータ
についても同様に区間B2C2，D2，……で出力信
号ｅのデータとして出力され、前記部分５，６，
７での入出力はデータの切れ目がなく、連続的に
行なわれる。Ｔ時間分のデータを１フレームと呼
ぶと、１フレームのデータに対してＴ時間の処理
時間があり、この時間内でフーリエ変換、デイジ
タル振動低減用周波数信号への変換、平均化、フ
ーリエ逆変換等の処理を行なうことができる。
フーリエ変換によつて得られる周波数の分解能
ΔはΔ＝１／Ｔであるので、Ｔ＝１秒とする
とΔ＝１Hzの分解能となる。従来のアナログ式
の周波数フイルタでは、この様な高分解能を実現
するのは極めてむづかしい。
本実施例によれば次の如き諸効果が得られる。
(1) 低減すべき振動の各周波数成分に対して共通
の１組のアナログ・デイジタル変換器、フーリ
エ変換器、制御装置、フーリエ逆変換器、デイ
ジタル・アナログ変換器等を設ければよいの
で、その回路構成が簡単になるとともに、制御
範囲が広くなつて安定した振動低減制御を行な
うことができ、かつその調整作業も容易とな
る。
(2) 周波数分解能を高くとることができるので、
振動低減制御精度を向上することができる。
(3) 振動の周波数に同期したサンプリングを行な
うので、振幅、位相の計算精度が高くなるとと
もに、平均化処理による雑音除去ができ、振動
低減制御精度を向上することができる。
(4) 同期信号発生装置の入力として電気機器の電
源周波数を直接用いているため、回転数検出装
置や振動センサなどの検出信号を用いる場合に
比べて、その取付位置の相違などによる不安定
さがなく、前記(2)，(3)に記載した効果を安定に
得ることができ、かつ回転数検出装置が振動セ
ンサなどの特別な装置を設ける必要もない。
なお、前記実施例では、振動そのものを低減す
る例について述べたが、振動に起因して発生する
騒音を低減する場合には、実線で示す振動センサ
２および加振機１０に代えて、１点鎖線で示す騒
音センサ３および拡声器１１を用い、拡声器１１
で発生する騒音低減用音波により騒音と干渉させ
て、これを低減させればよい。
さらに、加振機１０または拡声器１１は、前記
実施例の様に１個だけでなく、多数個配置すれ
ば、振動、騒音をより効果的に低減することがで
きる。
以上説明した様に、本発明によれば、簡単な回
路構成で、精度よく制御して振動、あるいはこれ
に起因して発生する騒音を効果的に低減すること
ができ、かつ調整作業も容易となる。また、前記
した振動低減制御精度を向上できるという効果を
安定に得ることもできる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例に係る振動低減装置
のブロツク図、第２図ａ〜ｆは第１図に示した振
動低減装置各部の信号波形図、第３図はフーリエ
変換器、制御装置およびフーリエ逆変換器部分の
入出力信号関係を示す説明図である。 １……電気機器、２……振動センサ、３……騒
音センサ、４……アナログ・デイジタル変換器、
５……フーリエ変換器、６……制御装置、７……
フーリエ逆変換器、８……デイジタル・アナログ
変換器、、９……電力増幅器、１０……加振機、
１１……拡声器、１２……同期信号発生装置、１
３……周波数フイルタ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 電気機器で発生する振動に対してほぼ逆位相
    の振動低減用振動を加えて前記振動を低減するも
    のにおいて、電気機器で発生する振動を検出する
    センサと、このセンサで検出されたアナログ検出
    時間信号をデイジタル検出時間信号に変換するア
    ナログ・デイジタル変換器と、このデイジタル検
    出時間信号をデイジタル検出周波数信号に変換す
    るフーリエ変換器と、このデイジタル検出周波数
    信号からデイジタル振動低減用周波数信号を作成
    する制御装置と、このデイジタル振動低減用周波
    数信号をデイジタル振動低減用時間信号に変換す
    るフーリエ逆変換器と、このデイジタル振動低減
    用時間信号をアナログ振動低減用時間信号に変換
    するデイジタル・アナログ変換器と、このアナロ
    グ振動低減用時間信号を増幅する増幅器と、この
    増幅されたアナログ振動低減用時間信号により付
    勢されて前記電気機器に振動低減用振動を加える
    加振装置とを設け、かつ前記電気機器の電源周波
    数を入力としてその整数倍の同期信号を発生する
    同期信号発生装置を設け、この同期信号により前
    記アナログ・デイジタル変換器およびデイジタ
    ル・アナログ変換器のサンプリングを制御するよ
    うにしたことを特徴とする電気機器の振動低減装
    置。
JP8997980A 1980-07-03 1980-07-03 Vibration reducing device of electric machinery Granted JPS5717027A (en)

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