[發明專利]電動機的診斷裝置

有效

• 申請號: 201580065394.1
• 申請日: 2015-03-31
• 公開（公告）號: CN107155353B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 宮內俊彥;金丸誠;森貢;月間滿
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34;G01R31/02;H02P23/00
• 代理公司: 31100 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 周全<國際申請>=PCT/JP2015/

本發明的技術問題是：在電動機的定子繞組的短路診斷裝置中，由于負載轉矩變化、電源不平衡、接觸不良故障，會影響計算參數，其結果難以高精度地正確檢測繞組短路故障。本發明的電動機的診斷裝置包括：檢測電動機(6)的電流的電流檢測電路(9)；輸入來自檢測電動機(6)的電壓的電壓檢測電路(8)的輸出并對電動機的繞組短路異常進行判定的邏輯運算部(10)；在邏輯運算部(10)檢測出電動機異常時顯示異常情況的顯示部(13)；以及將異常情況通知給外部的外部輸出部(15)，邏輯運算部(10)通過電動機的電壓和電流分析，根據反相電流、反相電壓、正相電流、反相導納，即使在電動機運行中負載轉矩發生變化時也對電源不平衡進行區分，從而判定并檢測繞組短路。

技術領域

本發明涉及監視電動機的狀態、并針對異常狀態保護電動機的電動機的診斷裝置。

背景技術

在工廠中存在多個電動機，該設備的診斷是由維護部門通過五感診斷來進行判定的。特別是涉及重要度較高的電動機，由于需要定期診斷，成本較高。并且，在電動機中，若開始劣化則會引起劣化加速地發展。在交流電機的情況下，由機械應力和熱劣化所產生的絕緣物的空隙、損傷部會因放電等引起層間短路(layer short)(層間短路)，有時會突然造成絕緣破壞，因此一旦電動機發生劣化則只會推進劣化進展的狀態。

因此，對于電動機的始終監視技術的關注正在提高。然而，電動機的始終監視大多以對每臺電動機安裝各種傳感器等測量設備為前提。作為測量設備例如有轉矩計、編碼器、加速度傳感器等。

但是，對于集中管理數百～數千臺電動機的電動機控制中心適用上述前提會導致布線的數量較多，因此該適用是不現實的。因此，需要一種裝置，其不使用特殊傳感器，而是根據通過電動機控制中心測量到的電流和電壓的信息來簡單地診斷電動機的狀態，并且能提高可靠性、生產性、安全性。

例如，存在如下技術：即使電動機的容量、負載變化，也利用恒定電流設定電路調整出穩定運轉時的電流，以此為基準，相對于該基準設定允許變動范圍的上限值、下限值以及脈動信號值來始終監視電動機的負載電流，從而對電動機的異常運轉狀態進行監視(參照專利文獻1)。

已知有一種電動機的良否診斷系統，包括：特征量檢測單元，其根據流過作為診斷對象的電動機的電流檢測特征量；運算存儲單元，其預先導出并存儲當電動機處于正常狀態時通過特征量檢測單元獲得的特征量的平均和標準偏差；以及診斷單元，其基于由特征量檢測單元獲得的特征量和存儲于運算存儲單元的特征量的平均和標準偏差來計算隨機分布，從而診斷電動機是正常還是異常(參照專利文獻2)。

而且，已知有一種電動機定子繞組的短路診斷系統，包括：檢測部，其檢測由電源提供給作為診斷對象的電動機的電壓和流過電動機的定子繞組的電流；判定部，其在將利用該檢測部檢測到的電壓為零的時刻作為開始時刻的規定時間后的電流值超過閾值的情況下，判定為定子繞組短路，該閾值是通過考慮定子繞組是正常、或是由于電感分量減少導致電流的相位提前的短路狀態而預先設定的(參照專利文獻3)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開昭62-218883號公報

專利文獻2：日本專利特開2012-220485號公報

專利文獻3：日本專利第4367784號公報

發明內容

發明所要解決的技術問題

在上述的電動機的定子繞組的短路診斷裝置中，由于負載轉矩變化、電源不平衡、接觸不良故障，會影響到計算參數。其結果，存在難以高精度地正確檢測繞組短路故障的問題。并且，在它們同時發生時，難以僅檢測出繞組短路故障，有可能會誤檢測。