JP2022117573A - 機器診断システム - Google Patents

Abstract

【課題】モータに接続された複数の機器の固有振動数を纏めて求めることができる機器診断システムを提供する。【解決手段】本発明による機器診断システムは、複数の機器１１～１３に接続され複数の機器１１～１３を回転させるモータ１０に、複数の異なる周波数の交流電圧を印加する可変交流電源部１と、モータ１０に設置されており、モータ１０に流れる電流を検出する電流センサ１４と、複数の機器１１～１３のそれぞれに設置されており、複数の機器１１～１３のそれぞれの振動に関する物理量を測定する機器センサ１５～１７と、機器センサ１５～１７からの信号を用いて、共振している機器を特定する共振検知部２と、電流センサ１４からの信号を用いて、共振検知部２が共振していると特定した機器の固有振動数を求める機器固有振動数検知部３とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、産業機器システムを構成する機器の状態を診断する機器診断システムに関する。

産業機器システムは、複数の機器から構成され、これらの機器により例えば製品の製造や検査を行う。産業機器システムでは、構成機器が故障を起こすと計画外停止が発生して操業に大きな影響が起き、多額の損失が生じることがある。このため、機器の振動や圧力や温度などの機械的物理量を測定するセンサ（例えば、機械センサや温度センサ）を各機器に設置し、機械データを機器から取得して分析する機器診断システムにより、機器の状態を検知することがある。また、機器がモータで駆動されている場合には、機器診断システムは、電流や電圧などの電気的物理量を測定する電気センサを用いてモータ電流などの電気データを取得して分析することによっても、機器の状態を検知することができる。また、自動車、鉄道、及びエレベータなどの移動体でも、機器診断システムは、温度を含む機械的物理量、電気的物理量、及び移動体の位置などをセンサで測定し、これらのデータを取得して分析することで、機器の状態を検知することができる。

このように、従来では、機器診断システムがセンサの測定データを使って産業機器システムを構成する機器の状態を監視し、故障しそうな機器を事前に検知することで、産業機器システムの計画外停止を防いでいる。モータで駆動されている機器の状態を、このような方法で監視するには、モータを含む機器の固有値（固有振動数）を機器ごとに求めることが必要である。

従来の機器診断システムの例は、特許文献１に開示されている。特許文献１には、振動センサを用いてモータの固有振動数を検出することと、モータに印加された電圧や電流を周波数分解してモータの固有振動数を検出することが記載されている。

また、従来の機器診断システムでは、産業機器システムを構成する機器に設置された振動センサを用いて、その機器がハンマなどで叩かれたときの振動データを収集し、機器の固有振動数を検出することもある。

特開２０００－１９３５６０号公報

産業機器システムを構成する複数の機器のそれぞれの状態を監視するためには、それぞれの機器について固有振動数などの情報が必要である。従来の機器診断システムでは、１度に１つの機器に対して固有振動数を検出するので、複数の機器の固有振動数を検出するためには、それぞれの機器に対して固有振動数を検出する作業を繰り返す必要がある。例えば、１つの機器に振動センサを設置してその機器をハンマなどで叩く作業を、機器の数だけ繰り返す必要がある。特許文献１に開示された技術では、１台のモータの固有振動数を検出することができるが、モータに接続された複数の機器の固有振動数を検出することは困難である。

このように、従来の機器診断システムでは、複数の機器の固有振動数を纏めて検出することが困難である。しかし、作業効率の向上のためには、産業機器システムを構成する複数の機器に対し、それぞれの機器の固有振動数を一括して求めることが望まれている。

本発明の目的は、モータに接続された複数の機器の固有振動数を纏めて求めることができる機器診断システムを提供することである。

本発明による機器診断システムは、複数の機器に接続され複数の前記機器を回転させるモータに、複数の異なる周波数の交流電圧を印加する可変交流電源部と、前記モータに設置されており、前記モータに流れる電流を検出する電流センサと、複数の前記機器のそれぞれに設置されており、複数の前記機器のそれぞれの振動に関する物理量を測定する機器センサと、前記機器センサからの信号を用いて、共振している前記機器を特定する共振検知部と、前記電流センサからの信号を用いて、前記共振検知部が共振していると特定した前記機器の固有振動数を求める機器固有振動数検知部とを備える。

本発明によると、モータに接続された複数の機器の固有振動数を纏めて求めることができる機器診断システムを提供できる。

本発明の実施例１による機器診断システムの構成を示す図である。 本発明の実施例２による機器診断システムの構成を示す図であり、共振検知部の構成を詳しく説明する図である。 本発明の実施例３による機器診断システムの構成を示す図である。 本発明の実施例４による機器診断システムの構成を示す図であり、機器固有振動数検知部の構成を詳しく説明する図である。 本発明の実施例５による機器診断システムの構成を示す図である。 本発明の実施例６による機器診断システムにおいて、モータの固有振動数を測定するときの構成を示す図である。 本発明の実施例６による機器診断システムにおいて、第１機械の固有振動数を測定するときの構成を示す図である。 本発明の実施例６による機器診断システムにおいて、第２機械の固有振動数を測定するときの構成を示す図である。 本発明の実施例６による機器診断システムにおいて、第Ｎ機械の固有振動数を測定するときの構成を示す図である。

本発明による機器診断システムは、モータに接続された複数の機器とモータからセンサを用いてデータを収集し、これらの機器の固有振動数を纏めて求めることができる。本発明による機器診断システムが固有振動数を求める機器は、電源装置またはインバータによりモータで駆動される機械であり、例えば、製造機器や検査機器を備える産業機器システムを構成する機械や、自動車、鉄道、及びエレベータなどの移動体を含む産業機器システムを構成する機械である。

本発明による機器診断システムでは、モータに接続された複数の機器の固有振動数をモータ電流から求めることができる。モータに複数の異なる周波数の交流電圧を印加することで、複数の機器を１つ１つ共振させていき、それぞれの機器の固有振動数を求めることができる。機器の振動を検知するセンサは、機器の共振を検知できればよいので、機器に簡単な方法で設置できて安価なセンサを用いることができる。

本発明による機器診断システムは、モータに接続されている複数の機器の固有振動数を纏めて検出することができるので、１度に１つの機器の固有振動数を検出する従来技術と比べて、固有振動数を求めるのに要する時間や人員コストを削減することができる。また、固有振動数を求める機器には安価なセンサを簡単な方法で設置することができるので、センサを設置するためのコストや作業を削減することもできる。

以下、本発明の実施例による機器診断システムについて、図面を用いて説明する。なお、本明細書で用いる図面において、同一のまたは対応する構成要素には同一の符号を付け、これらの構成要素については繰り返しの説明を省略する場合がある。

本発明の実施例１による機器診断システムについて、図１を用いて説明する。

図１は、本実施例による機器診断システムの構成を示す図である。本実施例による機器診断システムは、モータ１０と、モータ１０に接続された複数の機器とを備える産業機器システムに設置される。複数の機器は、図１に示した例では第１機械１１、第２機械１２、・・・、及び第Ｎ機械１３というＮ個の機械であり、モータ１０に駆動されて作動する任意の装置である。

本実施例による機器診断システムは、可変交流電源部１と、電流センサ１４と、機器センサ１５、１６、１７と、共振検知部２と、機器固有振動数検知部３を備える。

可変交流電源部１は、モータ１０に交流電圧を印加する。可変交流電源部１は、例えばインバータなどの電源装置であり、複数の異なる周波数の交流電圧をモータ１０に印加することができ、モータ１０を複数の異なる回転速度で回転させることができる。

モータ１０は、可変交流電源部１により回転し、モータ１０に接続された機械１１～１３を回転させる。機械１１～１３は、モータ１０に駆動されて作動すると、振動が発生する。モータ１０が可変交流電源部１の作用により異なる回転速度で回転すると、機械１１～１３では、モータ１０の回転速度に応じて振動の周波数が変化する。

電流センサ１４は、モータ１０に設置されており、モータ１０に流れる電流（モータ電流）を検出する。

機器センサ１５、１６、１７は、それぞれ第１機械１１、第２機械１２、及び第Ｎ機械１３に設置されており、それぞれの機器の振動に関する物理量を検出する。具体的には、機器センサ１５～１７は、それぞれ機械１１～１３の振動に起因しこの振動と相関を持つ機械１１～１３の物理量、例えば、振動の変位、振動の速度、振動の加速度、振動により発生した音、及び振動による発熱で起こった温度変化のうち、少なくともいずれか１つを測定する。

機器センサ１５～１７は、機械１１～１３に対して容易に着脱でき、機械１１～１３の固有振動数を求めるときだけに機械１１～１３に設置することができるものが好ましい。例えば、機器センサ１５～１７は、機械１１～１３に接着剤や磁石で固定されていることが好ましい。または、機器センサ１５～１７は、振動に関する物理量を測定する測定部が機械１１～１３に押し付けられて測定するハンドヘルドタイプやプローブチップマウントタイプのようなものが好ましい。また、機器センサ１５～１７には、安価なセンサを用いてもよい。

共振検知部２は、電流センサ１４と機器センサ１５～１７からの信号を受信する。共振検知部２は、機器センサ１５～１７からの信号（すなわち、機械１１～１３の振動に関する信号）を用いて機械１１～１３の共振を検知し、機械１１～１３のうち共振している機器を特定する。共振検知部２は、任意の方法で機械１１～１３の共振を検知することができ、共振している機器を特定することができれば、任意の構成を備えることができる。

機器固有振動数検知部３は、共振検知部２が共振していると特定した機器についての情報と、電流センサ１４と機器センサ１５～１７の信号とを共振検知部２から受信し、共振検知部２が共振していると特定した機器の固有振動数を求める。機器が共振していない通常状態から共振状態に移るとモータ電流が変化するが、この変化においてモータ電流の値が最大となるときのモータ電流の周波数が、機器の固有振動数である。そこで、機器固有振動数検知部３は、例えば、共振検知部２が共振していると特定した機器について、電流センサ１４からの信号を用いて、機器が共振している間にモータ電流の値が最大値となったときのモータ電流の周波数を求め、求めた周波数をその機器の固有振動数とする。

可変交流電源部１が複数の異なる周波数の交流電圧をモータ１０に印加すると、モータ１０は、機械１１～１３を複数の異なる周波数で駆動する。すると、機械１１～１３は、回転速度が変化し、振動の周波数（振動数）が変化する。機械１１～１３は、振動数が自らの固有振動数と一致すると、振動が大きくなって共振する。

可変交流電源部１がモータ１０に複数の異なる周波数の交流電圧を印加していくときに、共振検知部２は、機械１１～１３（機器）の共振を検知して共振している機器を特定し、機器固有振動数検知部３は、共振している機器の固有振動数を求める。本実施例による機器診断システムでは、可変交流電源部１が周波数を変えて電圧をモータ１０に印加していき、機械１１～１３の振動数を変化させて機械１１～１３をそれぞれ共振させることで、機械１１～１３の固有振動数を纏めて求めることができる。

機械１１～１３の振動に関する物理量を検知する機器センサ１５～１７には、機械１１～１３に対して容易に着脱でき、扱いやすいセンサを用いることができる。また、機器センサ１５～１７は、共振検知部２が機械１１～１３の共振を検知できる程度の振動を検知できればよいので、検知精度が低い安価なセンサ（例えば、分解能が低いセンサ）で構成することができる。このため、本実施例による機器診断システムでは、複数の機器の固有振動数を低コストで纏めて求めることができる。

本発明の実施例２による機器診断システムについて、図２を用いて説明する。本実施例では、共振検知部２の構成を詳しく説明する。

図２は、本実施例による機器診断システムの構成を示す図であり、共振検知部２の構成を詳しく説明する図である。共振検知部２は、振動検知部２５、２６、２７と、共振機器判定部２２を備える。

振動検知部２５～２７は、それぞれ、機器センサ１５～１７からの信号を受信し、機械１１～１３の振動を検知する。機器センサ１５～１７は、それぞれ、機械１１～１３の振動に関する物理量、すなわち機械１１～１３の振動に起因しこの振動と相関を持つ機械１１～１３の物理量を測定する。

共振機器判定部２２は、機械１１～１３の共振を検知し、共振している機械（固有振動数で振動している機器）を特定する。共振機器判定部２２は、振動検知部２５～２７が検知した機械１１～１３の振動についての情報を用いて、機械１１～１３の振動を監視し、共振状態になった機械（機器）を特定する。

共振機器判定部２２は、機器センサ１５～１７が測定した機械１１～１３の物理量の値が予め定めた閾値を超えたら、閾値を超えた物理量を測定した機器センサ１５～１７が設置されている機械１１～１３が、共振状態にあると判断する。共振機器判定部２２は、このようにして共振している機器を特定する。この閾値は、機器センサ１５～１７が設置されている機械１１～１３や、機器センサ１５～１７が測定する物理量などに応じて、予め任意に定めることができる。この閾値は、機器センサ１５～１７が測定する物理量が、機械１１～１３の保守が必要であることを示すような値よりも小さい値、または機械１１～１３が故障すると判断できるような値よりも小さい値であるのが好ましい。

機械１１～１３を共振させるときには、機械１１～１３が破損したり故障したりしないように機械１１～１３を振動させる。例えば、機械１１～１３の共振が大きい場合には、可変交流電源部１がモータ１０に印加する周波数を変えて、共振状態にある機械１１～１３の振動を小さくし、機械１１～１３の破損や故障を防止する。

共振機器判定部２２は、機械１１～１３の振動の振幅が予め定めた閾値を超えたら、機械１１～１３の共振が大きいと判断し、モータ１０に印加する周波数を変える指令を可変交流電源部１に送信する。

また、共振機器判定部２２は、可変交流電源部１が機械１１～１３を複数回共振させることで、機械１１～１３が共振していることを確認することができる。可変交流電源部１は、共振機器判定部２２が共振状態にあると特定した機械１１～１３に対して、モータ１０に印加する周波数を変えることで、共振しないようにした後で再び共振させる。共振機器判定部２２は、可変交流電源部１がこのようにして機械１１～１３を複数回共振させることで、機械１１～１３が共振していることを確認することができる。

本発明の実施例３による機器診断システムについて、図３を用いて説明する。本実施例では、固有振動数を纏めて求める複数の機器において、それぞれの機器を構成する部品ごとに異なる固有振動数が存在する場合について説明する。

図３は、本実施例による機器診断システムの構成を示す図である。機械１１～１３には、機械１１～１３を構成する部品ごとに異なる固有振動数が存在する。

可変交流電源部１は、モータ１０に印加する交流電圧の周波数を、時間とともに連続的に変化させていく。図３に示した例では、可変交流電源部１は、モータ１０に印加する交流電圧の周波数を、時間とともに連続的に増加させていく。

可変交流電源部１によりモータ１０が機械１１～１３を駆動する周波数が増加していき、モータ１０の回転速度が増加して機械１１～１３の固有振動数に一致すると、機械１１～１３は、振動が大きくなり共振する。機械１１～１３を構成する部品ごとに異なる固有振動数が存在すると、機械１１～１３は、部品ごとに複数の周波数で振動が大きくなり共振を起こす。図３には、機械１１と機械１３が、複数の周波数で共振を起こしている例を示している。

共振検知部２は、機器センサ１５～１７からの信号を用いて機械１１～１３を構成する部品の共振を検知し、共振している部品を特定する。

機器固有振動数検知部３は、共振検知部２が共振していると特定した部品についての情報と、電流センサ１４と機器センサ１５～１７の信号とを共振検知部２から受信し、共振検知部２が共振していると特定した部品の固有振動数を求める。

本実施例による機器診断システムでは、可変交流電源部１が、モータ１０に印加する交流電圧の周波数を時間とともに連続的に減少させていき、このときに、共振検知部２が、機械１１～１３を構成する部品のうち共振している部品を特定し、機器固有振動数検知部３が、共振している部品の固有振動数を求めてもよい。例えば、可変交流電源部１は、モータ１０を最大速度で回転させた後でモータ１０に印加する電源を切ることで、モータ１０が機械１１～１３を駆動する周波数を減少させていってもよい。モータ１０の回転速度が減少していって機械１１～１３の固有振動数に一致すると、機械１１～１３は、振動が大きくなり共振する。

本実施例による機器診断システムでは、モータ１０に印加する交流電圧の周波数を時間とともに連続的に変化させていくことで、複数の機械１１～１３を構成する部品の固有振動数を纏めて求めることができる。

本発明の実施例４による機器診断システムについて、図４を用いて説明する。本実施例では、機器固有振動数検知部３の構成を詳しく説明する。

図４は、本実施例による機器診断システムの構成を示す図であり、機器固有振動数検知部３の構成を詳しく説明する図である。機器固有振動数検知部３は、周波数演算部３０２と、固有振動数判定部３０３を備える。なお、共振検知部２は、共振判定部２０２を備える。共振判定部２０２は、実施例２（図２）で説明した振動検知部２５～２７と共振機器判定部２２を備える。

共振検知部２の共振判定部２０２は、機器センサ１５～１７からの信号を受信して機械１１～１３の共振を検知し、共振している機械を特定する。

機器固有振動数検知部３の周波数演算部３０２は、電流センサ１４の信号を共振検知部２から受信する。そして、周波数演算部３０２は、電流センサ１４の信号を用いて、機械１１～１３を駆動させているモータ１０に流れる電流（モータ電流）の周波数成分を求める。周波数演算部３０２は、例えば、高速フーリエ変換を用いて電流センサ１４の信号を周波数成分に分解し、モータ電流の周波数成分を取得する。

機器固有振動数検知部３の固有振動数判定部３０３は、周波数演算部３０２が求めたモータ電流の周波数成分と、共振判定部２０２が共振していると特定した機械１１～１３の振動に関する情報を用いて、共振判定部２０２が共振していると特定した機械１１～１３の固有振動数を求める。例えば、固有振動数判定部３０３は、共振判定部２０２により共振していると特定された機械１１～１３が共振している間にモータ電流の値が最大となるモータ電流の周波数成分を求める。そして、固有振動数判定部３０３は、この周波数成分が、共振判定部２０２により共振していると特定された機械１１～１３の共振周波数であると判断し、この共振周波数を共振していると特定された機械１１～１３の固有振動数とする。

本実施例による機器診断システムでは、機械１１～１３に設置した機器センサ１５～１７を用いて機械１１～１３が共振しているか否か（固有振動状態であるか否か）を判定し、共振している機械１１～１３の固有振動の周波数（固有振動数）を電流センサ１４が測定した電流データから求める。このため、本実施例による機器診断システムでは、機器センサ１５～１７の測定値から振動の周波数を求める必要がないので、機器センサ１５～１７には、機械１１～１３が共振（固有振動）をしているか否かを共振検知部２が検知できる程度の信号を取得できるような、簡易で安価なセンサ（例えば、分解能が低いセンサ）を用いることができる。従って、本実施例による機器診断システムでは、複数の機器の固有振動数を低コストで纏めて求めることができる。

本発明の実施例５による機器診断システムについて、図５を用いて説明する。本実施例による機器診断システムでは、求めた複数の機器の固有振動数を用いて、機器の異常を判定することができる。

図５は、本実施例による機器診断システムの構成を示す図である。本実施例による機器診断システムは、機器固有振動数検知部３に接続された機器異常判定部４１と、機器異常判定部４１に接続された出力部４２を備える。

本実施例による機器診断システムは、機械１１～１３の稼働中に、機器固有振動数検知部３が機械１１～１３の固有振動数を求め、機器異常判定部４１が機械１１～１３の固有振動数を用いて、機械１１～１３の異常を判定する。出力部４２は、機器異常判定部４１の判定結果を出力する。

例えば、機器異常判定部４１は、機器固有振動数検知部３から機械１１～１３の固有振動数を取得し、機械１１～１３のうちの機器について、固有振動数が時間とともに変化しており変化の割合が予め定めた値より大きいときは、その機器が異常であると判定する。また、例えば、機器異常判定部４１は、機器固有振動数検知部３から、機械１１～１３の固有振動数と、機器センサ１５～１７が測定した機械１１～１３の物理量を取得し、機械１１～１３のうちの機器の物理量が、固有振動数以外の周波数でピークを持つときは、その機器が異常であると判定する。また、例えば、機器異常判定部４１は、機械１１～１３のうちの機器の固有振動数での物理量が、予め定めた値より大きいときは、その機器が異常であると判定する。

出力部４２は、機器異常判定部４１から、機器異常判定部４１がどの機器が異常であると判定したかという判定結果を取得し、この判定結果を出力する。出力部４２は、判定結果とともに、異常を示す数値（例えば、機器の固有振動数や物理量）を出力することもできる。

例えば、出力部４２は、機器診断システムや産業機器システムの外部の装置に判定結果を出力する。また、例えば、出力部４２は、表示部を備え、この表示部に判定結果を出力する。また、例えば、出力部４２は、音声出力部を備え、異常であると判定した機器がある場合に音声出力部に音声（例えば、警報音や警告メッセージ）を出力する。出力部４２は、無線通信や有線通信を用いて、判定結果を出力する。

本実施例による機器診断システムは、求めた機械１１～１３の固有振動数を用いて、機械１１～１３の状態を監視し、機械１１～１３の異常を判定し、判定結果を出力することができるので、機械１１～１３を備える産業機器システム全体を監視することができる。

本発明の実施例６による機器診断システムについて、図６Ａ～６Ｄを用いて説明する。本実施例による機器診断システムは、機器センサ１５～１７を備えず、モータ１０に設置された電流センサ１４が検出したモータ電流のみを用いて、複数の機器の固有振動数を求める。

以下、本実施例による機器診断システムについて、実施例１による機器診断システムと異なる点を主に説明する。本実施例による機器診断システムにおいて、複数の機器の固有振動数を求めるときには、まずモータ１０のみを駆動し、モータ１０の固有振動数を求める。

図６Ａは、本実施例による機器診断システムにおいて、モータ１０の固有振動数を測定するときの構成を示す図である。モータ１０には、電流センサ１４が設置されているが、複数の機器（第１機械１１、第２機械１２、・・・、及び第Ｎ機械１３）が接続されていない。

可変交流電源部１は、モータ１０に複数の異なる周波数の交流電圧を印加し、モータ１０を駆動する。機器固有振動数検知部３は、電流センサ１４が測定したモータ電流の値が最大値となったときのモータ電流の周波数を求め、求めた周波数をモータ１０の固有振動数とする。

次に、モータ１０に第１機械１１を接続し、第１機械１１の固有振動数を求める。

図６Ｂは、本実施例による機器診断システムにおいて、第１機械１１の固有振動数を測定するときの構成を示す図である。モータ１０には、第１機械１１のみが接続されている。

可変交流電源部１は、モータ１０に複数の異なる周波数の交流電圧を印加し、モータ１０と第１機械１１を駆動する。機器固有振動数検知部３は、電流センサ１４が測定したモータ電流の値がモータ１０の固有振動数以外の周波数で最大値となったときのモータ電流の周波数を求め、求めた周波数を第１機械１１の固有振動数とする。

次に、モータ１０に第２機械１２を接続し、第２機械１２の固有振動数を求める。

図６Ｃは、本実施例による機器診断システムにおいて、第２機械１２の固有振動数を測定するときの構成を示す図である。モータ１０には、第１機械１１と第２機械１２のみが接続されている。

可変交流電源部１は、モータ１０に複数の異なる周波数の交流電圧を印加し、モータ１０と第１機械１１と第２機械１２を駆動する。機器固有振動数検知部３は、電流センサ１４が測定したモータ電流の値がモータ１０と第１機械１１の固有振動数以外の周波数で最大値となったときのモータ電流の周波数を求め、求めた周波数を第２機械１２の固有振動数とする。

本実施例による機器診断システムでは、以下同様にして、第Ｎ機械１３までの機器の固有振動数を順に求める。すなわち、モータ１０に第Ｎ機械１３まで機器を１つずつ順に接続していき、モータ１０に複数の異なる周波数の交流電圧を印加して、第Ｎ機械１３までの固有振動数を求める。

図６Ｄは、本実施例による機器診断システムにおいて、第Ｎ機械１３の固有振動数を測定するときの構成を示す図である。モータ１０には、第１機械１１から第Ｎ機械１３までが接続されている。

可変交流電源部１は、モータ１０に複数の異なる周波数の交流電圧を印加し、モータ１０から第Ｎ機械１３までを駆動する。機器固有振動数検知部３は、電流センサ１４が測定したモータ電流の値がすでに固有振動数を求めた機器（モータ１０と機械１１、１２、・・・）の固有振動数以外の周波数で最大値となったときのモータ電流の周波数を求め、求めた周波数を第Ｎ機械１３の固有振動数とする。

本実施例による機器診断システムでは、モータ１０の固有振動数を求めた後で、モータ１０に機器を１つずつ順に接続することで、電流センサ１４が測定したモータ電流のみを用いて、モータ１０に接続された複数の機器の固有振動数を求めることができる。このため、本実施例による機器診断システムでは、機器に設置されて機器の振動に関する物理量を検知する機器センサが不要であり、より簡易な構成で複数の機器の固有振動数を求めることができる。

本実施例による機器診断システムを用いると、例えば、メンテナンスなどでモータ１０から機器の接続を外した後で、再びモータ１０に機器を接続するときに、複数の機器の固有振動数を求めることができる。

なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記の実施例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、本発明は、必ずしも説明した全ての構成を備える態様に限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能である。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、削除したり、他の構成を追加・置換したりすることが可能である。

１…可変交流電源部、２…共振検知部、３…機器固有振動数検知部、１０…モータ、１１…第１機械、１２…第２機械、１３…第Ｎ機械、１４…電流センサ、１５、１６、１７…機器センサ、２２…共振機器判定部、２５、２６、２７…振動検知部、４１…機器異常判定部、４２…出力部、２０２…共振判定部、３０２…周波数演算部、３０３…固有振動数判定部。

Claims (8)

1. 複数の機器に接続され複数の前記機器を回転させるモータに、複数の異なる周波数の交流電圧を印加する可変交流電源部と、
   前記モータに設置されており、前記モータに流れる電流を検出する電流センサと、
   複数の前記機器のそれぞれに設置されており、複数の前記機器のそれぞれの振動に関する物理量を測定する機器センサと、
   前記機器センサからの信号を用いて、共振している前記機器を特定する共振検知部と、
   前記電流センサからの信号を用いて、前記共振検知部が共振していると特定した前記機器の固有振動数を求める機器固有振動数検知部と、
   を備えることを特徴とする機器診断システム。
2. 前記共振検知部は、前記可変交流電源部が前記モータに複数の異なる周波数の前記交流電圧を印加していくときに、前記機器センサが測定した前記物理量の値が予め定めた閾値を超えたら、前記閾値を超えた前記物理量を測定した前記機器センサが設置されている前記機器が共振していると判断する、
   請求項１に記載の機器診断システム。
3. 前記機器固有振動数検知部は、前記可変交流電源部が前記モータに複数の異なる周波数の前記交流電圧を印加していくときに、前記共振検知部に共振していると特定された前記機器が共振している間の、前記電流センサが検出した前記電流の周波数成分を用いて、前記共振検知部が共振していると特定した前記機器の固有振動数を求める、
   請求項１に記載の機器診断システム。
4. 前記機器固有振動数検知部は、前記電流の値が最大となる前記電流の周波数成分を、前記共振検知部が共振していると特定した前記機器の固有振動数とする、
   請求項３に記載の機器診断システム。
5. 前記可変交流電源部は、前記モータに印加する前記交流電圧の周波数を、時間とともに連続的に変化させる、
   請求項１に記載の機器診断システム。
6. 前記機器固有振動数検知部が求めた前記機器の固有振動数を用いて、前記機器の異常を判定する機器異常判定部と、
   前記機器異常判定部の判定結果を出力する出力部と、
   を備える請求項１に記載の機器診断システム。
7. 前記機器センサは、振動の変位、振動の速度、振動の加速度、振動により発生した音、及び振動による発熱で起こった温度変化のうち、少なくともいずれか１つを測定する、
   請求項１に記載の機器診断システム。
8. 前記機器センサは、前記機器に接着剤または磁石で固定されている、または前記物理量を測定する測定部が前記機器に押し付けられて前記物理量を測定する、
   請求項１に記載の機器診断システム。

Images