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公開番号2025109048
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-24
出願番号2024002733
出願日2024-01-11
発明の名称回転電機用の異常診断装置および異常診断方法
出願人三菱重工業株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類G01R 31/34 20200101AFI20250716BHJP(測定;試験)
要約【課題】回転電機に異常があるか正確に判定できる回転電機用の異常診断装置および異常診断方法を提供する。
【解決手段】モータ異常監視装置は、回転電機における交流電流の経時的な変化を示す電流時系列データに基づいて回転電機に異常があるか判定するための異常判定部を備える回転電機用の異常監視装置であって、電流時系列データが示す交流電流の波形に、異常監視の対象外となる回転電機の運転状態を示す特異波形が含まれるかを判定するための波形判定部と、特異波形が含まれると判定された場合、特異波形に対応する交流電流を含む非対象交流電流の時系列データを、異常判定部による異常判定の対象外とするデータ処理を実行するためのデータ処理部と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
回転電機における交流電流の経時的な変化を示す電流時系列データに基づいて前記回転電機に異常があるか判定するための異常判定部を備える回転電機用の異常監視装置であって、
前記電流時系列データが示す前記交流電流の波形に、異常監視の対象外となる前記回転電機の運転状態を示す特異波形が含まれるかを判定するための波形判定部と、
前記特異波形が含まれると判定された場合、前記特異波形に対応する前記交流電流を含む非対象交流電流の時系列データを、前記異常判定部による異常判定の対象外とするデータ処理を実行するためのデータ処理部と、
を備える回転電機用の異常監視装置。
続きを表示（約 2,200 文字）【請求項２】
前記特異波形は、前記回転電機としてのモータの起動運転状態、または、前記モータに一時的に負荷増大が生じる運転状態を示す突発波形を有し、
前記波形判定部は、
前記電流時系列データが示す前記交流電流に、絶対値が第１規定閾値を超える突発電流が含まれる場合に、前記交流電流の前記波形に前記突発波形が含まれると判定するように構成された突発波形判定部を含む
請求項１に記載の回転電機用の異常監視装置。
【請求項３】
前記特異波形は、前記回転電機としてのモータの起動運転状態または停止運転状態のいずれかを示す起動停止波形を有し、
前記波形判定部は、
前記電流時系列データが示す前記交流電流に、所定時間以上に亘って絶対値が第２規定閾値以下となる微弱電流が含まれる場合に、前記交流電流の前記波形に前記起動停止波形が含まれると判定するための起動停止波形判定部を含む
請求項１または２に記載の回転電機用の異常監視装置。
【請求項４】
前記特異波形は、運転中に負荷が一時的に減少した前記回転電機としてのモータの前記運転状態を示す負荷減少波形を有し、
前記波形判定部は、
前記電流時系列データが示す前記交流電流の波高値に１よりも小さな第１係数を乗じた第１基準値を取得するための第１取得部と、
前記電流時系列データが示す時間帯を前記交流電流の１周期に相当する基本時間帯に複数区分するように構成されると共に、前記複数の基本時間帯のいずれかの前記交流電流において最大絶対値が前記第１基準値よりも小さい低電流が含まれる場合に、前記交流電流の前記波形に前記負荷減少波形が含まれると判定するように構成される負荷減少波形判定部と、を含む
請求項１または２に記載の回転電機用の異常監視装置。
【請求項５】
前記交流電流の計測値の経時的変化を示す計測時系列データに対して、絶対値が第３規定閾値以下となる不感帯領域に含まれる前記交流電流を０に設定する近似処理を施すことで、前記電流時系列データを生成するための時系列データ生成部をさらに備える
請求項４に記載の回転電機用の異常監視装置。
【請求項６】
前記電流時系列データが示す前記交流電流の前記波形において、前記交流電流の１周期分と各々がみなされる複数の基本波形を特定するための特定部をさらに備え、
特定された前記複数の基本波形に、前記交流電流の１周期に対して５５％未満となる周期を有する特異基本波形が含まれる場合、前記負荷減少波形判定部は、前記低電流が含まれるかの判定対象から前記特異基本波形を除外するように構成される
請求項５に記載の回転電機用の異常監視装置。
【請求項７】
前記特異波形は、定格運転中に負荷が一時的に増大した前記回転電機としてのモータの前記運転状態を示す負荷増大波形を有し、
前記波形判定部は、
前記電流時系列データが示す前記交流電流の波高値に１よりも大きな第２係数を乗じた第２基準値を取得するための第２取得部と、
前記電流時系列データが示す前記交流電流に、絶対値が前記第２基準値を上回る高電流が含まれる場合に、前記交流電流の前記波形に前記負荷増大波形が含まれると判定するための負荷増大波形判定部と、を含む
請求項１または２に記載の回転電機用の異常監視装置。
【請求項８】
前記データ処理部によって前記異常判定の対象外とされた前記特異波形に対応する前記回転電機の前記運転状態を示す履歴データを生成するための履歴データ生成部をさらに備える
請求項１または２に記載の回転電機用の異常監視装置。
【請求項９】
回転電機における交流電流の経時的な変化を示す電流時系列データに基づいて前記回転電機に異常があるか判定するための異常判定ステップを備える回転電機用の異常監視方法であって、
前記電流時系列データが示す前記交流電流の波形に、異常監視の対象外となる前記回転電機の運転状態を示す特異波形が含まれるかを判定する波形判定ステップと、
前記特異波形が含まれると判定された場合、前記特異波形を含む前記交流電流である非対象交流電流の時系列データを、前記異常判定ステップにおける異常判定の対象外とするデータ処理を実行するデータ処理ステップと、
を備える回転電機用の異常監視方法。
【請求項１０】
前記特異波形は、運転中に負荷が一時的に減少した前記回転電機としてのモータの前記運転状態を示す負荷減少波形を有し、
前記波形判定ステップは、
前記電流時系列データが示す前記交流電流の波高値に１よりも小さな第１係数を乗じた第１基準値を取得する第１取得ステップと、
前記電流時系列データが示す時間帯を前記交流電流の１周期に相当する基本時間帯に複数区分すると共に、前記複数の基本時間帯のいずれかの前記交流電流において最大絶対値が前記第１基準値よりも小さい低電流が含まれる場合に、前記交流電流の前記波形に前記負荷減少波形が含まれると判定する負荷減少波形判定ステップと、を含む
請求項９に記載の回転電機用の異常監視方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、回転電機用の異常診断装置および異常診断方法に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、モータの診断装置を開示する。診断装置は、電力変換装置とモータとの間での電流値に係る対象データを取得するデータ取得部と、対象データの時系列波形における電流の尖頭値を検出する検出部と、検出された尖頭値に基づいてモータの異常を診断する診断部とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許７１５１８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の診断装置では、モータが異常診断にとって好ましくない運転状態である期間でも電流値が計測されて、当該電流値が対象データに反映される事がある。より具体的な一例として、モータが起動運転状態または停止運転状態である期間に、異常診断に適さない大きさの電流値が計測される事がある。このような電流値が反映された対象データに基づいて診断部が診断を行うと、正確な異常診断ができない事がある。
【０００５】
本開示の目的は、回転電機に異常があるか正確に判定できる回転電機用の異常診断装置および異常診断方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の少なくとも一実施形態に係る回転電機用の異常監視装置は、
回転電機における交流電流の経時的な変化を示す電流時系列データに基づいて前記回転電機に異常があるか判定するための異常判定部を備える回転電機用の異常監視装置であって、
前記電流時系列データが示す前記交流電流の波形に、異常監視の対象外となる前記回転電機の運転状態を示す特異波形が含まれるかを判定するための波形判定部と、
前記特異波形が含まれると判定された場合、前記特異波形に対応する前記交流電流を含む非対象交流電流の時系列データを、前記異常判定部による異常判定の対象外とするデータ処理を実行するためのデータ処理部と、を備える。
【０００７】
本開示の少なくとも一実施形態に係る回転電機用の異常監視方法は、
回転電機における交流電流の経時的な変化を示す電流時系列データに基づいて前記回転電機に異常があるか判定するための異常判定ステップを備える回転電機用の異常監視方法であって、
前記電流時系列データが示す前記交流電流の波形に、異常監視の対象外となる前記回転電機の運転状態を示す特異波形が含まれるかを判定する波形判定ステップと、
前記特異波形が含まれると判定された場合、前記特異波形を含む前記交流電流である非対象交流電流の時系列データを、前記異常判定ステップにおける異常判定の対象外とするデータ処理を実行するデータ処理ステップと、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、回転電機に異常があるか正確に判定できる回転電機用の異常診断装置および異常診断方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
一実施形態に係る異常監視システムの概略図である。
一実施形態に係るモータ異常監視装置の概略図である。
一実施形態に係る時系列データ生成部によって生成される電流時系列データの概略図である。
一実施形態に係る特異波形を含む分割時系列データの概略図である。
第１の例示に係る波形判定部の概略図である。
一実施形態に係る突発波形と起動停止波形を含む特異波形の概略図である。
一実施形態に係る起動停止波形を含む特異波形の概略図である。
第２の例示に係る波形判定部の概略図である。
一実施形態に係る負荷減少波形を含む特異波形の概略図である。
一実施形態に係る正常に特定された基本波形を示す概略図である。
一実施形態に係る特異基本波形を示す概略図である。
第３の例示に係る波形判定部の概略図である。
一実施形態に係る負荷増大波形を示す概略図である。
一実施形態に係る異常監視処理を示すフローチャートである。
一実施形態に係る波形判定処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
なお、同様の構成については同じ符号を付し説明を省略することがある。
（【００１１】以降は省略されています）

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